Часть 4. Колокололитейное искусство
Колокольный металл
Бросив взгляд на историю колоколов, небезынтересно будет познакомиться и с отливкой их.
Как уже было сказано выше, главное достоинство всякого колокола – его благозвучность, но отлить колокол в требуемый тон и нужного веса не так легко, хотя и существуют различные правила постройки колоколов, но все же даже и опытному мастеру не всегда удается вполне удовлетворить всем требованиям. Многое зависит здесь и от состава металла. Мастеру очень часто предъявляются требования, чтобы с наименьшим количеством металла достичь нужного тона колокола, благозвучности и его прочности.
Как известно, для отливки идет сплав из меди и олова в определенной пропорции, т.е. бронза, которую называют и «колокольная бронза», и «колокольный металл». Неправильность в составе ведет иногда к быстрой порче колокола, т.е. колокол разбивается. Впрочем, часто колокола разбиваются и по другим причинам, как, например, от низко спустившегося языка или от излишнего усердия звонаря, желающего посильнее выколотить звук.
Колокольный сплав должен быть составлен таким образом, чтобы вместе с приятным звуком соединял достаточную жесткость и крепость. Обыкновенно для сплава берут 80 частей меди и 20 частей олова, хотя эти цифры часто колеблются, смотря по чистоте металлов786.
Ходящий в народе взгляд, будто бы примесь серебра улучшает звук, совершенно ошибочен. Известные по своему приятному звуку колокола, в которых предполагалось значительное количество серебра, не дали при химическом анализе ни малейших следов серебра. Так, например, знаменитый колокол «Roneni», который, как предполагали, должен содержать золото и серебро, дал при анализе следующие результаты: меди – 71%, олова – 26%, железа – 1,2%, цинка – 1,2%.
В Руане также находится колокол, долгое время считавшийся серебряным.
Жирарден, анализировавший его, говорит, что присутствие в больших колоколах драгоценного металла сомнительно. Он думает, что литейщики вместо того, чтобы бросать приносимые им драгоценные металлы в тигли, заставляли жертвователей бросать их прямо в огонь. «Благодаря этому серебряная масса вместо того, чтобы быть прибавленной к бронзе, оставалась в золе, откуда литейщики и вытаскивали ее, как только церемония кончалась и мастерская пустела»787.
Народная молва о прибавлении серебра к колоколу имеет свою историю. В старину, церкви, нуждавшиеся в колоколах, отправляли особых сборщиков на телегах, переезжавших из села в село, и остановившись на торговой площади, сборщик звонил и собирал мирские гроши и серебряные рубли от щедрых жертвователей, чтобы колокол был звонче и лучше. Обычай этот сохранился в некоторых губерниях Поволжья.
Кроме того, хороший колокольный металл имеет в изломе серебристый блеск, что также давало повод думать, что в колокол было вплавлено серебро.
Случается, что крестьяне, доставив на колокололитейный завод разбитый колокол и предполагая в нем серебро, просят перелить, а новый не покупают.
Медь для литья колоколов должна быть чистая без каких-либо примесей, тогда легче сделать колокол благозвучным, легче рассчитать правильное соотношение меди с оловом. В обществе наилучшая медь для отливки считается демидовская и заказчики охотно переплачивают лишнее лишь бы иметь колокол из демидовской меди. Медь эта наиболее чистая из всех сортов встречающейся русской меди788. Появившаяся в последнее время электролитическая медь по своей чистоте выше, но литейные мастера, не имея с ней опыта, все же предпочитают первую.
Сам металл имеет характерный красный цвет, плавится при температуре 1084° Ц789; расплавленная медь жидка и обладает цветом морской воды. При температуре вольтовой дуги790, медь летит и окисляясь, дает зеленоватое пламя.
Второй металл для сплава бронзы – это олово; белый довольно мягкий с серебристым блеском, имеет кристаллическое сложение и плавится при 228° Ц791. Накаленный на воздухе он сгорает ярким белым цветом. Сплавленная вместе медь с оловом, в известной пропорции, дает бронзу. Оба мягкие металла в сплаве делаются твердыми и цвет меди от олова резко изменяется. Цвет сплава в изломе серовато стальной, вид однородный, плотно-мелкозернистый. Неоднородность вида показывает нехорошее перемешивание сплава.
Точка плавления колокольной бронзы около 880° Ц. Бронза при переплавке делается хуже. Она становится густой и ее хрупкость растет с каждой переливкой; это объясняется поглощением сплавом кислорода и переходом при этом металлического олова в оловянную кислоту. Исправление сплава возможно прибавлением к сплаву фосфора, который расплавляясь совместно с бронзой, как бы растворяется в ней и восстанавливает оловянную кислоту792.
Были произведены опыты со сплавом, содержащим 9,6% олова и после каждой переплавки % содержания олова падал почти на 1%.
Жидкий сплав, переходя из расплавленного состояния в твердое, распадается на составные части; явление это называется ликвацией и степень ее зависит от того, насколько сплав был нагрет перед выливанием в форму и насколько быстро он охладился. Для колокольного сплава желательно относительно быстрое охлаждение, чтобы в середине отливки не появились белые пятна, представляющие собой сплав меди с большим содержанием олова.
Точно также в нижней части колокола, меди замечается больше, чем в верхней. Анализ одного старого колокола показал, что взяв три пробы из разных мест колокола: верха, середины и ударной части, получили разные составные части:
Верх | Середина | Низ | |
Олово | 21,36 | 20,86 | 20,62 |
Свинец | 2,96 | 2,85 | 2,41 |
Медь | 75,68 | 76,69 | 77,69 |
олово и свинец как легкоплавкие собрались вверху колокола793.
На поверхности колокола наблюдается выделение тонкого слоя сплава с большим содержанием олова.
Найденное практикой наилучшее отношение меди к олову в колокольном сплаве, вполне совпало с лабораторными опытами определения свойств бронзы в зависимости от содержания олова и меди.
Диаграмма подобного исследования показала, что наилучшая совместимость свойств бронзы для колокола как-то, ковкость, твердость и вязкость имеются в сплаве меди с оловом при содержании олова около 20%.
Бронза при нагревании расширяется, а при охлаждении сильно сжимается, отчего и получается на поверхности нечистая отливка. Коэффициент осадки для бронзы равен 1/65794; знание его для литейщика необходимо, чтобы рассчитать правильно размеры модели.
Колокольная бронза на воздухе покрывается зеленым основным углекислым порошком меди – патиной, слой этот и предохраняет металл от дальнейшего влияния атмосферы.
Обыкновенно для продажи не на заказ колокола изготовляются не из новых металлов. Отливают их из старых, бывших в употреблении металлов и часто анализ показывает в колокольном сплаве присутствие посторонних металлов, вредных для качества колокола.
Вредными примесями к сплаву являются цинк, свинец и железо. В небольшом количестве цинк допустим, хотя дает хрупкость колоколу и резкий звук. Свинец же и железо совсем не желательны для колокола, – свинец понижает звонкость и твердость сплава.
Чем чище олово и медь795, тем лучше выходит звук.
Хороший колокольный сплав имеет мелкозернистый излом, большие же кристаллы излома указывают на недостаток олова, а чуть заметные кристаллы – излишек олова.
Избыток олова делает колокол очень хрупким796, но с более приятным звуком, а малое количество олова дает противоположные результаты.
Форма колоколов. Профили
Но не один сплав влияет на звук колокола, многое зависит от формы и от толщины стен.
Отношение диаметра к вышине и толщине стен наиболее отражается на красоте и чистоте звука. Все искусство мастера должно заключаться в том, чтобы к соответствующему составу бронзы выбрать подходящую форму колокола, дающую нужный тон и вес.
С акустической стороны колокол можно рассматривать как изогнутую круглую пластину, подвешенную в ее центре.
От удара образуются в нем 4 узловых линии, сходящихся в верхней точке колокола, при чем ударное место будет в середине между двумя узловыми линиями. В этих узловых линиях металл колокола находится в покое, поэтому вполне возможно все эти линии и верхнюю часть колокола, где эти линии пересекаются, закрыть войлоком или сукном, нисколько не влияя на звук колокола. Наоборот, полное затемнение получается, если в каком-либо месте колокол вокруг обвязать чем-либо мягким.
Вообще при ударе в колокол слышен не один главный тон, а несколько добавочных, и если бы колокол был во всех своих частях одинаковой толщины, то имел бы добавочные негармонические тона.
Добавочные тона возможно, при некоторых условиях, слышат в отдельности, заглушая чем-либо край колокола в определенных местах.
Тон колокола, на интервал выше лежащий, будет слышен, если колокол заглушить в двух точках, отстоящих одна от другой на 60°, и в точке, отстоящей на 90° от той или другой узловой точки, провести смычком. Колокол при этом делится на секстанты.
Третий тон, удаленный от основного на целую октаву, услышим, когда зажмем в двух местах, отстоящих на 45° одно от другого и в соответствующем месте проведем смычком. Таким же образом можно вызвать и другие тона.
Подобные опыты лучше производить со стеклянным колоколом одинаковой толщины и равнообрезанными краями.
Разница в толщине стенок между краем и верхом колокола дает отступления от приведенного выше правила между главным и добавочным тонами, и, таким образом, изменяя толщину и профиль стенок колокола, возможно достигнуть, что несоизмеримые добавочные тона будут вполне соизмеримы и колокол будет гармонично звучать.
Лишь в XIII столетии удалось достичь правильной формы колокола, значительно расширить основание колокола против прежних узких форм797.
В этом же веке вывели правило, что колокол должен совмещать в себе три гармоничных тона, которые возможно регулировать лишь определенным профилем колокола.
В нижнем крае – основной тон, в верхней части колокола – выше на октаву, а в средней части делали большую или малую терцию, а иногда и кварту798.
Отсюда ясно, что если изготовлять все колокола по одному и тому же профилю, то получим в каждом колоколе одно и то же соотношение тонов.
В отдельности каждый такой колокол будет гармоничен, но два, три таких колокола никогда не дадут правильного аккорда, так что для звона нескольких колоколов необходимо, чтобы профили колоколов строились бы различно, рассчитывая так, чтобы и добавочные тона разных колоколов между собой давали гармонию.
Постройку подобных профилей колокола мастера обыкновенно держат в секрете.
Акустика учит, что отношение между числом колебаний, соответствующих двум каким-нибудь тонам, во всех группах всегда одно и то же, и число колебаний обратно пропорционально длине струны или для нашего случая – диаметру колокола.
Зная это и приняв за единицу диаметр колокола с тоном do, получим следующую таблицу:
Если «do» с диаметром, равным, тогда: | 1 | Или 1,00000 |
do диез | 24/25 | Или 0,96000 |
re | 8/9 | Или 0,88889 |
Mi бемоль | 5/6 | Или 0,83333 |
mi | 4/5 | Или 0,80000 |
fa | 3/4 | Или 0,75000 |
Fa диез | 18/25 | Или 0,72000 |
sol | 2/3 | Или 0,66667 |
la бемоль | 5/8 | Или 0,62500 |
la | 3/5 | Или 0,60000 |
Si бемоль | 5/9 | Или 0,55555 |
si | 8/15 | Или 0,53333 |
do | 1/2 | Или 0,50000 |
По подобной таблице и вычисляют тон и размеры требуемого колокола, согласно пробного колокола. Если имеем колокол в 1000 пуд[ов], тон do и диаметр 4 арш[ина] 3 верш[ка], то колокол октавою выше будет в диаметре 2 арш[ина] 1 1/2 вершка; вес такого колокола можно определить по ниже приложенному способу и будет равен ста пудам.
Определить вперед вес колокола по его размерам очень важно для литейщика. Вначале, когда модель колокола делалась из воска, то вес определяли по весу расходуемого воска; также еще и теперь практикуется проверка веса предполагаемого колокола по расходу глины на модель колокола, считая один пуд сырой глины на пять пудов сплава.
Практика скоро доказала, что вес колоколов, построенных по одному профилю, относится между собою, приблизительно как кубы диаметров Q: q = D3: d3.
Таким образом, зная вес и диаметр одного колокола, легко узнать диаметр колокола желаемого веса799. Зная диаметр, легко найти размеры боевой части, а затем и весь профиль.
Но подобными расчетами мастера не занимаются каждый раз; в большинстве случаев у них имеются составленные таблицы с масштабом, которыми они и руководствуются.
Такие линейки-масштабы были известны еще в XVI веке.
В 1540 году подобный масштаб дал нюрнбергский математик Георг Гартман.
Имея пробный колокол, возможно легко узнать как размеры, так и вес других колоколов.
Русские мастера руководствуются в своих вычислениях диаметра колокола, по заданному весу, следующим образом: форма требуется на 120-пудовый колокол; диаметр четырехпудового колокола имеется и равен 10 3/4 вершка, тогда к 10 3/4 прибавляют четвертую часть, т. е. 2 1/2 вершка (дроби менее одной четверти при таком вычислении не считаются вовсе), получится 13 1/4 вершка, это будет диаметр колокола вдвое больший, т.е. в восемь пудов; далее к 13 вершка прибавляют опять одну четвертую часть от 13 1/4 вер[шков], получают диаметр колокола вдвое больший, т. е. в 16 пудов и т. д. до тех пор, пока не получится диаметр колокола в 120 пудов, который при таком вычислении будет равен 31 3/4 вершка.
Если же требуется иметь диаметр колокола в 150 пудов, а имеется размер стопудового колокола, то вычисления меняются.
К диаметру стопудового колокола прибавляют седьмую его часть и получают диаметр колокола в 150 пудов, при чем и здесь доли менее одной четвертинки откидываются.
Практика показывает, что подобные простые вычисления приблизительно оправдываются800.
На приложенном рисунке (см ниже) показана постройка профиля колокола по немецкому, французскому и русскому способам.
Немецкий профиль
Немецкий профиль (рис. I)
Немецкий профиль (рис. I) чертится таким образом: радиус колокола аб делят на семь равных частей. Одна такая часть носит название боевой. Из точки а проводят дугу радиусом ав = 1 1/4; от в радиусом 1 1/2 боевой находят на дугу точку г.
Соединив точку а с г, продолжив ее до точки д и отложив на ней одиннадцать боевых частей, получают вышину колокола.
На перпендикулярных линиях в делениях 3, 7, 10, 11, откладывают боевые части; в 3-ем делении целую и затем 1/2 боевой части; получают точки е и ж; в точке 7 – 7/8 боевых – точка з и затем 1/3 боевой – точка к; в 10 точке – 1/4 боя – точка л; в 11 точке – 1 бой – точка м и 1/4 боя точка н. Из 11 проводят параллель радиусу аб, на линию об откладывают 1/4 боя и проводят также параллель. На линии ад от точки а откладывая 1 1/2 боя, получают точку п. Теперь остается лишь соединить между собой все полученные точки: р–а; п–а; з–ио; ио–м; л–н; м–с и л–к прямыми линиями. Остальные точки выгиба соединяют таким образом: между рж и жк проводят дугу радиусом, равным 14 боям; пе – дуга радиуса 3 боя, ез – радиуса 11 боевых частей.
Верхнюю часть колокола иногда литейщики изменяют, достигая этим некоторых технических выгод.
Подобная немецкая постройка профиля есть результат долголетней практики.
Французский профиль
Французский профиль (рис. II)
Французский способ постройки профиля колокола (рис. II) таков: радиус колокола аб делят на 7 1/2 частей, каждая часть будет равна боевой – краю. В точке в середине линии аб восстанавливают перпендикуляр вг, на этой линии радиусом, равным 12 боевым частям, из точки а находят точку 12, которую и соединяют с а. Ударную часть колокола находят, проводя из точки а дугу радиусом 1 1/2 боевой де 1/2, из 1/2 откладывают один бой и находят точку е, которую и соединяют с а.
Выгиб профиля строится так: в точке 6 ставят перпендикуляр, откладывают на нем 1 1/2 боя, получают точку і, затем 1/3 боя, имеют точку к.
Между точками 1/2 и і проводят дугу радиусом 8 боям, между е – к дугу радиусом 12 боям, между і – 12 радиусом 30 боям, между к – л радиусом 30 1/2 боям.
Для профиля верхней части колокола находят точку м, пересекая линию бн, из точки а дугою радиуса 8 боям. Соединив таким образом все точки, получают профиль по французскому способу.
Еще очень давно, при помощи точных расчетов, было высчитано приблизительное соотношение между толщиной и весом, которые выполнялись соответственно их размерам по диаметру.
Гетье, который дал в своей книге наглядную таблицу толщины, веса и диаметра колоколов от 3 кило до 12000, говорит, что толщина края колокола весом 3 кило должна быть 0,008m, а его большой диаметр 0,120m, что для колокола в 100 кило те же самые пропорции должны быть 0,037m и 0,555m и что для 1000 кило надо считать с одной стороны 0,081m и с другой 1,215m; наконец для 10000 кило эти две цифры должны быть 0,173m и 2,595m, т.е. диаметр всегда в 15 раз более боевой части.
Эти данные, приобретенные после долгих проб и изысканий, позволили установить то, что литейщики называют сравнительной таблицей, которая им служит для определения высоты и толщины, подходящих для различных частей колокола, согласно звуку, который хотят получить801.
Русский профиль
Русский профиль (рис. III)
В России профиль строится, опираясь более на практику. На рисунке III приведен профиль по способу, применяемому русскими мастерами.
Берут линию аб, откладывают на ней 12 боевых частей, при чем каждая часть составляет 1/4 диаметра колокола. Из каждой отложенной на линии аб части восстанавливают перпендикуляры, на которых и откладывают соответствующие части боя, указанные на приложенном чертеже. Затем все полученные точки соединяют между собой, округляя углы.
Расстояние от точки а до 10 1/2 загиба плеча называют вышиной колокола. Этой вышиной практики определяют диаметр колокола: из вышины колокола вычитают третью часть и остаток множат на два. Например, если вышина 9 вершков, вычтя три вершка, получим 6 и, умножив это число на два, получим диаметр колокола 12 вершков.
Подсчитав подобный вывод, видим, что боевая часть равняется 1/14 диаметра. Часть колокола от деления 10 1/2 до В называется плечо, которое берут равной 1/10 вышины, т.е. около 1 боя, затем идет шейка, равная 1/20 вышины до точки г, которую называют стрелкой, за ней следует сковорода.
Вышину ушей считают 1/5 вышины колокола, т.е. почти 2 боя. Русские мастера при постройке профиля руководствуются размером, называемым ими перчень, который равен 1 /4 боевой части.
В отдельной таблице на этой странице показаны профили старых немецких колоколов, из которой видно, что построение профиля колокола встречается довольно разнообразное, но все же приблизительно придерживаясь вышеприведенного способа.
Профили старых немецких колоколов
В России встречается еще больше разнообразия в профилях колокола. Обычай отливать колокол на месте при церкви постепенно исчезает. Раньше же были, как сказано выше, странствующие мастера, которые формовали колокола, руководствуясь лишь тем, что удалось им заметить на службе при колокололитейных заводах.
Форма колоколов. Добиваясь совершенства
Рассматривая профили колоколов, построенных протоиереем Аристархом Александровичем Израилевым802, видим, что вначале в своих пострениях протоиерей руководствовался теми же практическими соображениями, что и русские мастера, внеся затем к построению профиля колокола и звуковую теорию.
Можно сказать, что он первый дал толчок русским мастерам рассматривать колокол как музыкальный инструмент803 и познакомил их с теорией звука, о которой русские мастера по недостатку образования не имели никакого понятия.
Что-либо нового в построение профиля протоиерей Израилев не внес, а гармоничности звона и правильности звука в колоколе достигал лишь подтачиванием колокола – работой кропотливой и не всегда ведущей к цели.
В настоящее время в Москве много толков по поводу производящегося ремонта Спасской башни в Кремле.
Определенно говорят, что старинных курантов Спасской башни по окончании реставрации москвичи совсем не узнают.
Над колоколами из этих курантов трудится о. диакон Н.С. Померанцев, занятый их «подточкой», предпринятой с целью получения точной хроматической гаммы колокольного звона.
Выше было высказано, что колокола имеют и добавочные тона; в верхней части – октавой выше, для этого, согласно таблицы, диаметр в верху колокола должен быть равен половине нижнего диаметра. Относительно того, где мерить верхний диаметр происходят разногласия, так как одни считают, что верхний диаметр нужно мерить по наружному, другие – по внутреннему колоколу.
Если добавочный средний тон желательно получить в большую терцию, то профиль колокола на 4/5 вышины колокола, считая сверху, должен иметь диаметр 4/5 нижнего диаметра, таким же образом поступают и для получения других средних тонов, находящихся в ином отношении к основному тону804.
Профиль колокола, переходя от точки основного тона к двум добавочным по кривой линии, конечно должен вызвать много и других добавочных тонов, – но сила гармоничного трезвучия почти совершенно поглощает их.
При проектировании профиля приходится обращать внимание на толщину стенок колокола; следуя теории805 – стенки должны также постепенно утоньшаться соответственно диаметру, идя снизу вверх.
Практики видят, что гармоничность звона находится в связи с правильностью соотношения диаметра колокола с наибольшей толстой частью его, находящейся в боевом месте.
Эта толстая часть колокола имеет название бой и служит сравнительной единицей для проектирования всех частей профиля806, а сама зависит от диаметра колокола.
От этого же отношения толщины боя к диаметру зависит и прочность колокола. В старинных колоколах подобное отношение равно 1:12; 1:13807, после XV века стало 1:14, в настоящее время также 1:14 или 1:15.
С утоньшением стенок колокола звук делается эластичнее и ниже тоном. Надо предполагать, что устройство сходящегося с известного места на нет края колокола и было вызвано желанием дать более низкие гармоничные добавочные тона, так как при этом одновременно увеличивали диаметр колокола и утоньшали стенки.
Еще Chladni в своей книге об акустике808 писал, что не только звучность колокола, но и высота колокола зависит от свойства металла: тона относятся между собой как квадратные корни хрупкости металлов и обратно пропорционально квадратным корням удельного веса металлов809. Поэтому отливать колокола, предназначенные для целого звона, по возможности необходимо одновременно: но все же и при одновременной отливке трудно достичь однородности сплава, так как при больших колоколах от веса массы жесткость металла выше810, чем у маленьких, а также и потому, что сплав течет из печи неоднородный – сначала снизу более тяжелый сплав, а затем и более легкого удельного веса – так как перемешать сплав идеально в печи невозможно.
Таким образом, и при всей опытности мастера не всегда сразу выходит звон из нескольких колоколов в требуемом тоне и тогда остается одно – обточкой стенки колокола помочь недостатку811, но это возможно лишь в том случае, когда тон колокола должен быть понижен, и почти невозможно тон повысить в колоколе, так как надо диаметр нижнего края колокола укоротить. Поэтому в практике предпочитают отлить колокол с более толстыми стенками, чем с тонкими.
Хотя таким способом возможно исправить ошибку главного тона, но при этом невозможно исправить добавочные тона.
На звук колокола влияет также и способ звона в колокол.
Если в колокол ударяют языком, то добавочные тона почти теряются за главным тоном, да и удар языка о колокол эластичнее, что отражается на красоте звука.
Если же колокол при звоне качают, и он ударяется об язык, то в первый момент слышно один главный тон, вслед за ним чуть позднее и добавочные тона; в особенности их хорошо слышно при медленном звоне, и наоборот при очень быстром они поглощаются.
Был произведен опыт с колоколом, который заставили качаться со скоростью 1800–2000 раз в минуту, – то звук получился пронзительный, как свисток паровоза, на 3 тона выше, чем при нормальном звоне; скорость качания, сбавленная до 800 раз, дала вполне нормальный тон. Из этого видно, как влияет на звук способ качания колокола; все это зависит от умения звонаря из нескольких колоколов вызвать те или другие сочетания звуков.
Звук колокола также бывает слышен различно от той причины, где помещается ухо слушащего: если на одной плоскости с нижним краем колокола – то слышно более главный тон; если же держать ухо отвесно к отверстию колокола, то более слышны добавочные звуки.
Влияют также на звук колокола и окружающие предметы, напр., если вблизи колокола находится стена, то стоящие вдали слышат более низкий тон и наоборот вблизи стены – более высокий тон.
При звоне в колокол необходимо, чтобы звуку было свободное место куда удаляться и не встречать на своем пути задерживающих преград. Часто встречаются колокольни с глухим барьером окон, так что подвешенный колокол бросает свой звук в этот искусственный колодезь, оставляя малую часть звука для окна. Способ звона в колокол его качанием более выгоден для звука. Все звуки свободно летят в окно колокольни, так как удар языка приходится почти в момент нахождения нутра колокола перед окном.
Температура воздуха, как и погода, также влияет на звук. Морозный ясный день способствует распространению звука; снег падающий задерживает звук812. Ночью, благодаря большей равномерности плотности воздуха, чем днем, звук сильнее. Влияют также и облака на звук813. Сильный мороз делает металл хрупким – и звон тогда небезопасен: колокол может разбиться.
Колокольные уши
К колоколу приделывают 2–4–6 ушей. В маленьком довольствуются двумя, а большие всегда имеют 6 ушей – 2 парных и 2 одиночных. Расположение их накрест. Колокола выше 300 пудов подвешиваются на четырех хомутах, захватив все 6 ушей. За парные уши захватывают главными хомутами, а за одиночные – добавочными хомутами, имеющими целью не давать колоколу раскачиваться при звоне.
Уши изготовляются разных фасонов и рисунков, с украшением и без оных. В России изготовляются уши без всяких украшений – отличаясь одни от других лишь линиями изгиба. В Западной Европе обыкновенно уши украшают каким-либо рисунком листьев, или сажают на каждое ухо по женской или мужской головке.
Способ изготовления формы ушей разный. Сама форма должна изображать глиняную массу, в которой имеются пустоты – размера ушей – для заполнения расплавленным металлом.
Имея разъемную гипсовую форму ушей, заливают ее воском; форму разнимают и остается восковая модель ушей, которую всю тщательно обкладывают глиной, повивая бечевкой. При просушке, воск выплавляется и остается глиняная форма для насадки на форму колокола. Работают и иначе: модели деревянных ушей, каждая в отдельности, обкладываются сырой глиной, разрезав вдоль вынимают деревянное ухо, а половинки глины складывают. Изготовив таким образом 6 форм ушей, их связывают все вместе, поставив между ними деревянную модель маточника. Все обмазывают глиной, повивают бечевой и проволокой, сделав из нее, для больших колоколов 2 петли для переноски формы. Сверху маточника оставляют 2 отверстия: одно для впуска металла, другое для выпуска воздуха.
Изготовление формы для отливки колокола
На рис. справа показан разрез печи совместно с ямой, в которую уже опущена форма для отливки колокола.
Разрез пламенной печи для отливки колоколов
Такая яма, выложенная кирпичом, необходимая принадлежность каждого колокололитейного завода, находится обыкновенно рядом с плавильной печью. В ней и производят формовку больших колоколов; небольшие колокола формуют на берегу ямы, а по изготовлении, при помощи подъемного крана, опускают в яму.
Глубина ямы должна быть такова, чтобы самая верхняя часть формы колокола была немного ниже отверстия в печи, откуда потечет расплавленная медь.
Для изготовления формы колокола прежде всего нужно приготовить деревянный шаблон, по-заводски – доску, профиль которого точно рассчитан для требуемого веса, размера и тона колокола. Шаблонов изготовляют два, – один для внутреннего профиля колокола, другой для наружного814.
Форму колокола работают таким образом: над местом, где предполагается возводить форму, под потолком должна быть укреплена железная полоса с небольшим отверстием или со скобой сбоку (см. рис. на ниже).
Из этого отверстия отвесом находят на земле точку, в которую вколачивают деревянный кол. На этот кол и в верхнее отверстие полосового железа устанавливают квадратный железный с отверстиями стержень – веретено.
На этом стержне укрепляют с помощью скоб деревянный шаблон, который таким образом может вращаться вокруг оси, обрисовывая профиль колокола.
Тщательно проверив правильность вращения шаблона и измерив диаметр как верхнего, так и нижнего описываемого шаблоном круга, приступают к изготовлению формы.
Прежде всего выкладывают без глины подбор или фундамент из кирпича вышиной восемь – девять вершков, который должен быть несколько более диаметра колокола, и оставляют в нем отверстие для поддувала.
Сверху подбора накладывают на глине второе кольцо – подставу из кирпича, но уже все связанное между собою проволокой, с оставлением петель для прикрепления этой подставы к стопе кирпичной формы.
На подставу устанавливают откос, затем из кирпича, стоймя или плашмя, смотря по размерам формы, промазывая их глиной и беспрерывно руководствуясь шаблоном, чтобы кирпичи не выступали из очертаний шаблона, – возводят стопу.
Когда кладка этой кирпичной стопы дойдет до высоты деревянного кола, на котором укреплен стержень шаблона, то вмазывают поперек формы кусок квадратного железа с отверстием, пользуясь также отвесом с верхнего отверстия для нахождения нижнего, и теперь уже веретено укрепляют между верхним и нижним отверстиями полосового железа.
После этого кладку кирпичом продолжают далее до самого верха лекала, при чем вся стопа связывается проволокой.
Затем на стопу до самого верха толстыми слоями кладут красную глину с примесью песка815, придавая лекалом требуемый внутренний профиль колокола. Он весь повивается железной проволокой, после чего насекают киркой, чтобы глина прочно держалась на стопе.
Сверху, в оставшееся пространство внутри ядра, закладывают дрова, поджигают их, и форма таким образом сушится; вначале топят не сильно, затем понемногу увеличивают огонь. Выходящий из формы дым удаляется в трубы, находящиеся в потолке.
Когда форма достаточно просушится, навешивают вновь шаблон и трещины затирают глиной с песком, разведенной на сусле.
По просушке этого сердечника – ядра приступают к изготовлению на нем глиняного фальшивого колокола.
Количество глины, т.е. толщину слоя, регулируют вторым лекалом, называемым теловой доской и имеющей рисунок наружного профиля. Таким образом получился насаженный на сердечник глиняный колокол, – тело, одинакового размера с предполагаемым отлить.
Тело повивается прядью, чтобы глина держалась. Снимают шаблон и подсушивают тело, затем дают остыть и вновь вешают шаблон, притирая тело жидко разведенной глиной с песком и по ее просушке притачивают теплым салом, чтобы форма была чиста.
Если требуются украшения в виде икон и орнаментов, то их приклеивают на глиняное тело колокола, приготовив их раньше по моделям из массы, состоящей из воска, сурика, канифоли, вару и сажи. После этого одевают всю форму глиняной рубашкой. Украшения должны быть плоские, иначе они усилят толщину стенок и тем вызовут изменение в тоне колокола.
Нанесение кожуха-рубашки требует особенно большого внимания и тонкости работы, иначе колокол может выйти не чист в отделке.
Для первого слоя этой рубашки употребляют смесь двух частей жирной глины, мелко истолченной и просеянной, – с одной частью приготовленной таким же способом обыкновенной глины или толченого кирпича, смотря по свойству глины.
Эту смесь, жидко разболтанную в крепком сусле, наносят кистями на поверхность глиняного колокола, тщательно наблюдая, чтобы она совершенно заполнила все детали украшений колокола.
По подсушке первого слоя наносят второй, а после третьего для дальнейших слоев берут уже более густой жидель, где песку немного более, и так далее, до 6–7 раз, смотря по величине колокола.
Затем форма поливается рукой из ковша жиделем с большим содержанием песка. После этого слои прокладываются пенькой и повиваются проволокой; форму сильно нагревают и накладывают глину толстыми слоями, повивая все пенькой, бечевкой и проволокой, чтобы эта рубашка прочно держалась на колоколе. Последний же слой глины обхватывают железными обручами, которые одновременно поддерживают долевые железные связи, с крючками наверху, служащими для подъема глиняного кожуха.
По просушке всей формы, ее осторожно опускают в литейную яму. Пустоту внутри ядра заполняют землей. Кожух поднимают за крючки железных связей, а внутренний фальшивый колокол-тело осторожно снимают, отбивая по кускам. С внутренней стороны кожуха остались вдавленными все украшения колокола, которые были нанесены на глиняный колокол из массы и выплавившейся при просушке формы.
Осмотрев внимательно как поверхность ядра, так и кожуха, сметают пыль и исправляют замеченные недостатки. Сердечник обтирают смесью золы и мела, разболтанных в сусле.
Затем надевают рубашку, стараясь, чтобы она точно встала на прежнее место и замазывают глиной шов между ядром и кожухом. Таким образом, получилось пустое пространство между рубашкой и ядром для заливки металлом.
Вмазывают железную петлю для языка таким образом, чтобы лишь концы петли выходили наружу, которые впоследствии зальются металлом. Сверху все прикрывают глиняной формой ушей, приготовленной заранее по деревянной модели. Тщательно замазывают глиной шов соединения формы ушей с формой колокола816.
Установленную таким образом в яму форму засыпают землей и плотно утрамбовывают (см. рис. «Разрез пламенной печи...»).
Утрамбовку производят постепенно слоями, вершка по три-четыре. Насыпав земли нужный слой, рабочие встают в ряд и пестами, с железными наконечниками, оканчивающимися таким же кружком в диаметре вершка полтора и нагретыми с силой ударяют по земле до тех пор, пока слой земли не будет очень плотен. Затем вновь насыпают слой земли, который также утрамбовывают, и так далее, пока вся форма не скроется под землей. Земля эта состоит из смеси перегорелой земли, песка и золы. Такая тщательная утрамбовка необходима, чтобы кожух выдерживал давление металла и медь не прорвалась где-либо и не ушла в землю.
Оставляют сверху ушей 2–3 отверстия – одно для притока жидкого металла, другое для выхода газов; прокладывают желоб из кирпича, по которому потечет расплавленная в печи бронза.
Отливка
На под печи N кладут медь, в топку М забрасывают дрова и часов через пять-шесть, когда металл расплавится, кладут олово и старательно перемешивают сплав жердями. Затем вышибают снаружи железным шестом пробку L и жидкий сплав стремительно бросается в отверстие, течет по желобу и наполняет форму. Колокол отлит. Когда он через несколько дней остынет, его вынимают, очищают от пригоревшей глины и затем обтачивают, придавая этим более изящный вид. Покрывают украшения бронзовым порошком, и даже иногда гальванически серебрят или золотят весь колокол.
Плавка металлов происходит в графитных тиглях или на полу пламенной печи; в первых для малого количества металла и во вторых для больших. Ранее расплавляют медь, а затем к жидкой меди прибавляют олово (предварительно нагрев его, чтобы предотвратить разбрызгивание), чем достигается меньший угар олова. Расплавленный металл по временам помешивают, для составления однородного сплава еловыми шестами. Дерево, обугливаясь, выделяет газы, способствующие лучшему перемешиванию металла и одновременно действует восстанавливающим образом на окислившийся металл.
Конструкция тигельных печей разнообразна. Наиболее удобны для отливки колоколов переносные печи типа Piat, Bauman’a и др. В этих печах тигель не вынимается, а вместе с топливом вся печь помощью крана может переноситься к форме для отливки. Подобная печь позволяет из одного тигля отлить колокол до 30 пудов весом.
В пламенных печах, для отливки колоколов, металл находится непосредственно на покатом поду печи, где он плавится и стекает в более низкое место пода, откуда его выпускают через отверстие, закрытое во время плавки. Слой жидкого металла, всего несколько вершков, подвергается действию пламени, которое стараются вести восстановительное для меньшего угара. Для отопления подобных печей служит топливо, дающее длинное пламя, в России – дрова, нефть, на западе и каменный уголь.
Устройство плавильной печи (топка дровами) ясно из прилагаемого рисунка; главные ее части: топка М, под N и труба О. Под сводом топки, отделенной от пода печи огневым порогом, находятся колосники, ниже которых помещен зольник и поддувало. Подобная конструкция печей, выработанная несколько десятков лет тому назад, осталась на колокололитейных заводах до сего времени. Недостаток специалистов в постройке подобных печей и большая стоимость их, вмещающих до 2000 п[удов] сплава, для такого небольшого специального производства, как литье колоколов, тормозит переустройство существующих старых по новым данным литейной техники. От печи требуется главным образом, чтобы был небольшой угар ценного металла, расход топлива ставят уже на 2-ой план. Указанная на рисунке печь при удачной конструкции дает 3–4 % угара, смотря от чистоты металла.
Русские мастера при постройке печей руководствуются таким соображением, что диаметр печи должен равняться диаметру, предполагаемого к отливке, колокола. Обыкновенно печи и строят круглыми – чашкообразными с уклоном к месту выхода меди.
Техника отливки колоколов с XII века настолько значительно изменилась, что этот век надо считать границей старинных колоколов от новых.
Теофиловы колокола
Старинные колокола называют «колокола Теофилуса (Theophilusglocken), именем Бенедиктовского817 монаха, жившего в XI веке в Вестфальском «Helmarshausen» монастыре и впервые описавшего способ его изготовления.
Приготовление формы для отливки Теофилус описывает так: первоначально формуют слоями глиняное ядро, затем сверху наносят столько сала, пока эта сальная покрышка точно не будет соответствовать размерам металлического колокола.
В этой сальной покрышке вырезали украшение и надписи, которые впоследствии и в отливке выходили углубленными. На приготовленную таким образом модель вновь наносили слоями глину; обхватывали все железными обручами и опускали в литейную яму. Здесь огонь выплавлял сало и высушивал ядро и покрышку.
В пустое пространство, оставленное выплавленным салом, вливали расплавленный металл.
Колокола, по описанию Теофилуса, отливались не поднимая покрышки. У подобного простого способа отливки имелись также и свои недостатки, по которым и узнают старинные колокола.
При сушке формы небольшие частицы глины отпадали, которые затем заполнялись металлом. Точить колокола в то время еще не умели, лишь шлифовали их песчаником на вращающемся станке, но могли это делать лишь поверхностно, в виду твердости сплава.
«Колокола Теофилуса» легко узнать по следующим признакам: круто поднимающаяся линия колокола – с очень небольшим отклонением, одно большое подвесное ухо, которое поддерживают несколько дужек в виде короны; вдавленная надпись и украшение. У более позднейших делали из восковых палочек выпуклую надпись; два, три или четыре равномерно распределенных треугольных углубления, или точки вокруг верхней части колокола; грубая неровная поверхность отливки.
Для определения старины отдельных колоколов времени Теофилуса необходимо наблюдать за углублениями, которые должны были образовывать «Tinnieren» добавочный тон, – и тем менее заметны, чем моложе колокол. У старейших эти углубления «Foramina» проходят очень глубоко, у более молодых они постепенно исчезают, так как мастера впоследствии не видели в них цели.
Все же по вышесказанным приметам не всегда можно быть твердо уверенным, что колокол ранее XI века; часто еще и после XII века, в особенности в России, применяли те же способы формовки колоколов, как описал Теофилус. Образцы настоящих старинных колоколов имеются в некоторых музеях, например: в г. Нюрнберге, Галле, Риме, Базеле, Кельне и др.
В прежние времена отливка колокола считалась опасным ремеслом и поэтому отливке предшествовала молитва об удачном исходе ее; это было у католиков, протестантов и православных.
На некоторых заводах во все время литья стоят с обнаженными головами, творя молитву, иногда приглашают духовенство и служат молебен о благополучном литье; обыкновенно же перед выпуском расплавленной бронзы зажигают перед иконой свечи, молятся и затем уже приступают к отливке.
Колокольные языки
Теперь остановимся на одной детали, без которой колокол не имеет значения, это – железный язык колокола. Прежде всего этот язык хорошо прокован и определенного веса, в зависимости от размера колокола; только удовлетворив все эти требования, получим правильный и чистый звук колокола. Обыкновенно вес языка берут около 1/25 веса колокола; для больших же колоколов языки берут легче.
Применяемые иногда в Германии железные языки с бронзовыми или деревянными подушками на ударных местах не могут у нас в России иметь места ввиду своеобразности нашего звона.
У нас ударяют язык о колокол, а на Западе качают колокол, и он ударяется об язык, таким образом сила удара сравнительно много слабее нашего.
При нашей системе звона должно происходить быстрое изнашивание мягкого металла и дерева в языке, а также удары дерева о бронзу будут недостаточно ярки.
Да и вообще устройство языков из двух разных металлов непрактично, так как первоначально плотное соединение одного металла с другим должно быстро нарушиться, что, конечно, будет отражаться на чистоте звука. Прежде даже делали языки пустотелыми и устраивали их так, что при ударе о колокол он прикасался к нему одновременно в 3-х точках, – этим хотели усилить и улучшить звук. Делали языки и с противовесом для легкости звона, но распространения подобные языки не получили.
Что касается стальных языков, то они не отличаются прочностью, легко могут разбиться и не дают приятного звука в колоколе.
Ремонт колоколов
В виду дороговизны переливки треснувших колоколов пытались их спаивать, и, по некоторым описаниям, на Западе удавалось спаивать одни удачно, другие же безуспешно. Производили это таким образом: вдоль всей трещины, с обеих сторон, из глины устраивали как бы резервуар для жидкого металла, который вливали после сильного нагрева треснувшего колокола. Металл заполнял трещину, сплавляясь с самим колоколом, а излишек металла с боков стачивали. Но удачно исполнить спайку не так просто, как это описано. Обыкновенно колокол дает трещину в том же месте или в новом – от неравномерного нагревания колокола. В последнее время с усовершенствованием аппаратов пайки ацетиленом и электричеством пытаются их применить также для спайки и разбитых колоколов. Попытки эти были неудачны и если удавалось у маленьких колоколов запаять трещину, но с некоторой потерей звука в колоколе.
Более простой, но также несовершенный, способ исправления разбитого колокола – это механическое увеличение трещины, чтобы стенки при звуке не соприкасались: тогда звук делается выше первоначального и не гармоничным, так как добавочные тона не подойдут к измененному основному; конец же трещины обязательно закругляют сверлом, чтобы трещина не удлинялась. Если же трещина идет таким образом, что допускает отколоть незначительную часть края колокола – то наилучше это и сделать, лишь изменив затем место удара языка.
В случае если ударное место колокола от ударов языка стало пластинчатое, то его гладко запиливают напильником.
Отломанные уши без вреда для звука можно заменить железными. К оставшимся частям уха болтами прикрепляют отломанную часть, выкованную из железа. Но можно на местах ушей просверлить дыры в сковороде колокола, пропустить железные болты, которыми и подвесить колокол.
Доставка и подъем колоколов
Доставка колокола с завода к церкви производится на лошадях, если не очень далеко и нет железной дороги; по железной дороге, при взятии из местной Духовной консистории свидетельства на право провоза по льготному тарифу № 89 1901 года и считается тогда по 1/100 к[опеек] с пуда и версты. Но колокола более 1500 пудов по железной дороге перевозимы быть не могут, так как благодаря своей ширине не могут разъехаться с встречным поездом и проехать под мостом. Третий способ доставки, возможный для всякого веса, – это водный. Практикуется и доставка людьми со ст[анции] железной дороги – несмотря на вес колокола; поставив колокол на полозья, волоком народ тащит несколько верст, для чего собираются все ближайшие деревни от места подъема колокола.
Недостаточное количество железных дорог и мостов через реки заставляет часто отправку колокола приурочивать к зимнему времени, пока лед достаточно окрепнет и здесь не редки случаи, что лед под тяжестью колокола ломался и колокол погружался в воду.
Подъем колоколов на колокольню производится помощью пеньковых канатов или цепными блоками. Канаты тянутся лебедками или людьми; последний способ и для самых больших колоколов наиболее в России употребителен.
Подъем бывает внутренний и наружный. Внутренний, наиболее простой, производится цепными блоками, и, возможен лишь при неоконченной стройке колокольни, когда внутри колокольни ничто не мешает пройти колоколу до самых балок, на которых он будет висеть. Людей требуется очень мало, но зато подъем длится несколько часов.
Поднятие колокола в 544 пуда на колокольню
Быстр и красив подъем колокола снаружи. Требуется для него много народа, дружная его работа и точное исполнение приказаний мастера, заведующего подъемом. От размеров колокола зависит число и размеры канатов. Одни канаты поднимают колокол, другие его отводят. Назначение последних, это чтобы колокол не задевал стен колокольни при своем подъеме. Отводной канат, привязанный вверху колокольни и внизу пропущенный под блок, привязанный к колоколу, будучи натянут, служит как бы направляющей для поднимаемого колокола – он как бы катится на блоке по этому канату, тащимый подъемными канатами.
Время подъема от момента поднятия до конца длится лишь пять-десять минут. На рис. слева показан подобный подъем колокола, весом в 544 пуда. Колокол катится на 2-х блоках, привязанных к петле колокола, по 2-м отводным канатам; поднимают же колокол 3 каната. Для подобного подъема людей приблизительно требуется: на отводные канаты считая 2 п[уда] колокола на 1 человека, а на подъемные канаты по 1 пуду на человека. Без осмотра на месте колокольни нельзя вперед сказать каким образом будет подниматься колокол, т.е. как будут проложены канаты, с какого места будут тянуть канаты и дальнейшие работы по укреплению колокола. Существует в России обычай к поднимаемому колоколу привязывать полотенца и куски материй.
Если колокольня не допускает по своей конструкции или непрочности подъем большого колокола одним из вышеуказанных способов, то устраивают рядом с колокольней, одинаковой вышины деревянную или железную каланчу–башню, на которую и поднимают цепными блоками колокол; устанавливают его вверху на платформу и по каткам передвигают на колокольню. Описанный способ подъема самый дорогой в виду ценности башни.
С колокольни снимают колокола теми же способами, как и поднимают, но практикуется и небезопасное сбрасывание колокола с колокольни, если только допускает прилежащая местность. Сбрасыванием упрощается спуск и колокол при этом разбивается, что облегчает дальнейшее разбитие на мелкие части.
Подвеска колоколов
Подвеска колоколов на колокольне в прежние времена, когда не было железных двутавровых балок, производилась на деревянных, впоследствии стали подкладывать под деревянные балки железнодорожные рельсы. В настоящее время, почти повсюду вешают колокола на железные двутавровые балки, и чтобы железо хомутов, которыми подвешивают колокола не соприкасалось с железом балки и не вредило бы звуку колокола, устраивают деревянные прокладки из лафетных досок, одевая этими досками балку со всех сторон. Одновременно этим, если не вполне, то значительно уничтожается, и та передача вибрации железной балке, благодаря которой возможна деформация самого железа балки из волнистой в зернистую структуру, могущая повести за собой разрушение балки. Подробное обсуждение этого вопроса можно найти в статье г-на Подчиненнова в Бюллетенях Политехнического общества за 1909 год № 2 «Устройство и установка железной конструкции для привеса колоколов на древней колокольне московского Даниловского монастыря»818. Статья эта с подробными обсуждениями металлической конструкции для подвески колокола лишь указывает как мало специальных знаний было уделено до сего времени для подвески таких огромных грузов на колокольнях.
Старая конструкция балок на Ивановской колокольне
Новая конструкция балок на Ивановской колокольне
На прилагаемых рисунках указано как был повешен Царский колокол, Реут и Полиелейный на колокольне Ивана Великого и как это теперь устроено. Из рисунка видно, что для Царского колокола, путем в несколько рядов наложенных деревянных балок одна на другую и связанных между собой железом составили одну огромную деревянную балку около 1 арш[ина] 12 верш[ков] толщиной. Но и эта балка от времени сильно прогнулась, так как отдельные балки сгнили, что вынудило все их выбросить и заменить в 1910 году двумя железными клепаными конструкциями, параллельно поставленными.
На эти конструкции положены четыре деревянных обрубка [размерами] 7x6 вершков, которые и несут на себе помощью хомутов весь груз колокола. Деревянные обрубки употреблены с целью, чтобы не передать вибрацию железной конструкции. Интересно то, что вес железа, связывавшего ранее все вместе деревянные балки для Царского колокола, значительно больше веса всей новой железной конструкции. Новая железная конструкция для Царского колокола весит 450 пудов; для колокола Реут – 250 пудов; будничного – 200 пудов; для полиелейного – 150 пудов.
В Западной Европе, где при звоне колоколов значительного веса качаются несколько [колоколов] одновременно, давно уже употребляют разнообразные деревянные и железные конструкции, чтобы не расшатывать верх колокольни. При сильном качании колокола сотрясение колокольни гораздо значительнее, чем при звоне в православных церквах.
Рисунок (см. ниже) показывает одно из приспособлений на железной конструкции для целого звона.
Обыкновенно, при незначительных размерах колокольни, и подвеске колокола в середине ее употребляют две накрест лежащие, одна над другой, деревянные или железные двутавровые балки, протянутые из угла в угол.
Если по расчету, который ведется на неспокойную нагрузку в середине балки, потребуются балки слишком больших размеров, практичнее брать меньший размер и класть по две рядом.
Подвеска же колоколов к балкам производится смотря по размеру колокола: малые можно вешать на веревке, но большие должны быть укреплены на железных хомутах из полосового или квадратного железа того или другого размера согласно величине колокола. Хомуты должны быть настолько длинны, чтобы колокол не прикасался к балке, а висел бы на 1–1 1/2 вершка ниже и имел бы таким образом некоторое движение при звоне. Также край колокола должен отстоять от пола не менее 2 ар[шин] и 8 верш[ков] – лучше более, устраивая помост для удобства звона. Возвышенной подвеской колокола достигается, что более звуков полетит вниз на землю, а не все ударятся в поле колокольни. Также необходимо, чтобы пол был обнесен сквозной решеткой, а не сплошной – иначе звук уйдет в образовавшийся ящик.
В большинстве стран Западной Европы звон производится посредством качания самих колоколов, а в России при звоне ударяют языком в неподвижно привязанный колокол, и в этом состоит коренное отличие и превосходство нашего звона перед западноевропейским.
Любопытно, что самые технические выражения определяют разницу в характере западноевропейского звона и нашего: по-немецки говорится «die Glocke lautet», – «колокол звонит», тогда как по-русски выражаются: «в колокол звонят». Немцы представляют колокол звонящим самостоятельно, как бы заставляющим язык качаться, тогда как у нас сложилось представление, что не сам колокол производит звон, качает язык, а его заставляет звучать живое лицо, человек, ударяя в колокол языком.
На Западе же способ подвески колокола иной: короткая балка, к которой вплотную прикреплен колокол, на своих концах имеет металлические стержни, покоящиеся в подшипниках, благодаря которым звон в колоколе облегчается. Сам же звон производится [с] помощью большого колеса или 2-х рычагов, укрепленных на вышеуказанной короткой балке. Через колесо перекинута веревка и два ее конца спущены вниз колокольни; дергая тот или другой конец, раскачивают колокол, не поднимаясь на колокольню. В последнее время ручной способ подобного звона в колокола заменяют электрическими моторами. Эти моторы, самостоятельно меняя направление вращения через определенные промежутки времени, вращаются то в одну сторону, то в другую. Веревка, перекинутая через шкив подобного мотора, тянет поочередно тем или другим концом, приводя в движение колокол.
Когда колокол начинают качать, то сначала приходит в движение только колокол, который встречает язык и заставляет его отскакивать в противоположную сторону, в силу чего язык из положения равновесия приходит в движение и описывает дугу вверх; вторично встречается с ним своею другою стороною, прежде чем язык успевает описать свою дугу.
Движущийся вниз колокол отбрасывает более легкий и в своем движении вверх уже обессилевший язык перед собою вторично, чтобы устремить его вверх в противоположном направлении, где колокол, возвращаясь, опять с ним встречается и т.д.
Сами теоретики западноевропейского звона указывают на его неудовлетворительность, отмечая, что при раскачивании колоколов получается неправильный звон, а на наш слух нехороший своею сбивчивостью, какой-то взболтанностью, если хотите, суетливостью; при больших колоколах способ раскачивания почти неприменим в силу тяжести их, почему такие большие колокола, как на Кельнском соборе в 1312,5 пуд[ов], остаются в молчании, тем более что сила их качания отзывается на крепости башен, на которых они висят. Большой колокол «der grosse Brunner» на южной башне «Notre Dame» в Париже своим сильным качанием так расшатал старую башню, что несколько десятилетий тому назад оказалось необходимым возвести новую постройку, на которую колокол был поднят в 1851 г.
В трудности и даже невозможности раскачивать большие колокола лежит, надо думать, причина того обстоятельства, что в Западной Европе не было и нет колоколов такой величины и веса, как у нас; рост веса колоколов остановился там на 1300 пудах.
Что касается подвески языка к колоколу, то маленькие языки подвешивают на сыромятных ремнях, иногда и на железных крючках. Среднего размера языки, у колоколов до 100 пудового веса, вешают на приводных машинных ремнях, обхватывая несколько раз ремнем дужку колокола и языка, конец же ремня закрепляется металлической петлей.
У большинства колоколов желательно языки вешать на металлических машинках. Правильно подвешенный язык на машинке гарантирует навсегда от спуска языка. Машинка может служить очень долго – лишь по временам смазывая имеющиеся в машинке подшипники. Звон в колокол при машинке гораздо легче. Внешний вид подобной машинки напоминает дверную петлю; одна ее сторона болтами прикрепляется к петле колокола, а другая таким же образом к языку колокола.
Звон колоколов располагают на колокольне так: зазвонники – малые колокольчики 2 или 4 находятся в правой руке; языки же других 4 колоколов [с] помощью проволоки подтянуты к железной скобе, укрепленной к столбу, и звонарь, левой рукой ударяя по проволоке, как по клавишам, вызывает удары о тот или другой колокол. В большой же колокол [с] помощью натянутых веревок и положенной на них доске-клавише звонит ногой. При подобном устройстве один звонарь достаточен для звона, начиная с 150 п[удового] колокола и ниже. Если же имеется колокол большого веса – то надо запасного звонаря.
Кроме ручного звона к небольшим колоколам, на железных дорогах, устраивают электрическую сигнализацию [с] помощью электромагнитов с молотком, прикрепленным внутри колокола. Звук при таком способе звона не так ярок, как от руки.
Колокололитейные заводы
У нас в России колокололитейное дело поставлено очень высоко, что объясняется огромным спросом.
Всех заводов в настоящее время в России, занимающихся специально отливкой церковных колоколов, имеется 20: в Москве – 2, Ярославле, Варшаве, Гатчине, Елабуге, Н[ижнем] Ломове (Пензенской губ.), Венгрове (Седлецкой губ.), Харькове, Воронеже, Ростове-на-Дону, С.-Петербурге, Слободской (Вятск[ой] губ.), с. Гордеевке (Нижегородской] губ.), Балахне, Костроме – по одному, в Валдае и Саратове – по 2, эти заводы отливают более крупные колокола. Затем при с. Пурехе (Ниж[егородской] губ.) 8 заводов изготовляют мелкие колокольчики. За год заводы сработают церковных колоколов [общим весом] 100–120 т[ысяч] пудов.
Внутренний вид небольшого колокололитейного завода
Несколько заводов, помещающихся в с. Пурехе, изготовляют лишь маленькие ямские колокольчики – дужные, носящие название валдайские, по имени города Валдай Новгородской] губернии. Формуются они уже не в глине, а в земле, в опоках, ручным и машинным способом. Металл для отливки идет уже не тот, что для больших колоколов – идет медь и цинк. К валдайским колокольчикам подвешивают на железном крючке язычок медный, отлитый из того же сплава; к более мелким подвешивают на сыромятном ремешке железное кольцо.
Особенно литейным искусством славится Ярославская губерния, где уже в XVIII в. существовали отличные мастера, отливавшие колокола, как в самом городе, так и ходившие для отливки на сторону.
Один из ярославцев, г. А.Ф. Грязнов, передает, что точных сведений, когда и кем именно был устроен в Ярославле первый колокололитейный завод, не имеется.
Тем не менее, есть некоторые основания считать, что первый ярославский колокололитейный завод был устроен Дмитрием Максимовичем Затрапезновым, сыном основателя «Ярославской мануфактуры» и братом Ивана Максимовича Затрапезнова, «фундатора» «Ярославской Большой мануфактуры».
Что это действительно так, видно из следующих надписей на трех колоколах, из которых два больших находятся на соборной колокольне и один на церкви Николы Мокрого.
Вот эти надписи:
1) «1754 году ноября в 5 день вылит сей колокол в граде Ярославле к соборной церкви Успения Пресвятыя Богородицы при державе благочестивейший и самодержавнейший великия государыни нашея императрицы Елизаветы Петровны всея России и при наследнике Ея внуке Петра Перваго благоверном государе великом князе Петре Федоровиче и при супруге его благоверной государыне великой княгине Екатерине Алексеевне и благоверном государе великом князе Павле Петровиче благословением С. П. С. Ч. преосвященнаго Арсения митрополита Ростовскаго и Ярославскаго тщанием Ярославской мануфактуры содержателя Дмитрия Максимовича и сына его Ивана Затрапезновых. Весу в нем 700 пудов. Лил мастер московский первой гильдии купец Константин Слизов»;
2) «1755 года декабря [...] дня вылит сей колокол града Ярославля к соборной церкви Успения Пресвятыя Богородицы при державе благочестивейшия самодержавнейшия великия государыни Елисаветы Петровны всея России при наследнике ея внуке Петра Перваго благоверном государе великом князе Петре Федоровиче при супруге его благоверной государыне великой княгине Екатерине Алексеевне при благоверном государе великом князе Павле Петровиче благословением С. П. С. Ч. преосвященнаго Арсения митрополита Ростовскаго и Ярославскаго поданием доброхотнодателей. Весу в нем 400 пудов. Лит на фабрике Дмитрия Затрапезнова. Мастер московский первой гильдии купец Константин Слизов»;
3) «1754 году ноября в 5 день вылит сей колокол в граде Ярославле на фабрике Ярославской полотняной и других мануфактур содержателя Дмитрия Затрапезнова. Весу в нем 40 пудов. Лил мастер Константин Михайлович Слизов».
Этот Дмитрий Затрапезное был сыном известного ярославского фабриканта Максима Семеновича, купца Гостинной сотни, основателя Большой Ярославской мануфактуры.
По его смерти эта мануфактура перешла к его сыну Ивану Максимовичу, а Дмитрий Максимович основал так называемую Малую Ярославскую мануфактуру.
Он отличался чрезвычайною предприимчивостью и духом новаторства. Не довольствуясь производством доставшейся ему полотняной фабрики, он завел у себя производство шелковое, кружевное, шерстяное, сургучное, берлинской лазури и проч. и, между прочим, как видно из надписей на колоколах, устроил у себя при фабрике колокололитейный завод и начал производить отливку колоколов и делал на них пометку, что лит сей колокол «в граде Ярославле», тогда как на прочих ярославских колоколах, более ранней отливки, подобной надписи не имеется.
Отсюда можно заключить, что до устройства Д. Затрапезновым колокололитейного завода колокола для ярославских церквей отливались не в Ярославле, а в других местах, и доставлялись в Ярославль в готовом виде.
Как например – можно указать на надписи двух колоколов Николонадеинской церкви; на одном из них написано: «Лета 7130 (1623819) года поставил сей колокол в богоспасаемом граде Ярославле на Волгском берегу в дом Пречистыя Богородицы честнаго и славнаго ея Благовещения и св. Пророка и Предтечи во имя чудотворца Николы и преподобных отец наших Михаила Малеина, Макария желтоводскаго чудотворца, при благоверном государе царевиче и великом князе Михаиле Феодоровиче государе всея Русии самодержце и при великом господине Филарете патриархе московском и всея Русии митрополите Варлааме Ростовском и Ярославском, государев гость Епифаний Андреев сын Светишников прозвище Надеина по своей душе и по своих родителех», а на другом колоколе – такая надпись: «Постави сей колокол в Ярославле на Волгском берегу ко Благовещению Пресвятой Богородицы и Рождества во имя Предтечи и Николе чудотворцу в 7134 (1627820) году Павел Андреевич Светишников по своей душе и по своих родителех».
Судя по качеству литья колоколов завода Д. Затрапезнова, а также по тому, что на нем могли отливать колокола весом по 700 пудов, и притом в один день по нескольку (5 ноября 1754 года было, как видели выше, отлито два колокола), нужно полагать, что завод Д. Затрапезнова, для своего времени, был большой и хорошо поставленный.
К сожалению, больше ничего неизвестно о деятельности этого перваго ярославского колокололитейного завода, неизвестно также, когда он прикончил свое существование и по какой причине.
В Ярославле же находится огромный колокололитейный завод Товарищества «П.И. Оловянишникова Сыновья», считающий за собой 150-летнюю давность. Имеются данные, что в 1766 году на заводе был отлит колокол для Яковлевского Ростовского монастыря, весом в 163 пуда 8 ф[унтов], с надписью: «1766 году месяца Июня 15 дня при державе благочестивейшей самодержавнейшей великой государыне нашея императрицы Екатерины Алексеевны и при наследнике Ея благочестивейшем государе цесаревиче и великом князе Павле Петровиче тщанием и трудолюбием собственнаго святейшего правительствующаго Синода ведомства при архимандрите Павле и братии того монастыря лит во граде Ярославле на заводе Григория Федорова Оловянишникова весом 163 пуда 8 фун.»
В настоящее время завод находится на улице, называемой Городской вал; это третье место, которое он занимает со дня своего основания.
Первоначально, более ста лет тому назад, он находился против Спасского монастыря, затем из центра города, с увеличением производительности, ему пришлось переселиться на Городской вал, недалеко от того места, где он находится в настоящее время. Спустя лет 50 он перебрался на теперешнее место.
Постепенно развивая свою деятельность и расширяя границы своего сбыта, он рос в размерах и теперь, вместо одной небольшой плавильной печи, он уже располагает четырьмя большими, могущими свободно удовлетворить все требования рынка.
Проглядывая список колоколов, отлитых заводом, видно, что нет губернии, в которой не имелось бы колоколов, отлитых на заводе Товарищества.
Колокололитейный завод Т-ва П.И. Оловянишникова С-вья в Ярославле
Литье колоколов на заводе Т-ва П.И. Оловянишникова С-вья. (С картины М. Виллие)
Причина подобного успеха лежит в той зарекомендованной прочности, благозвучности и мощности звука отливаемых на заводе Товарищества колоколов.
Завод неоднократно исполнял заказы для придворных церквей, для Востока и посылал изделия на Запад.
По заказу великого князя Константина Николаевича в Орианду821, для церкви Покрова Пресвятой богородицы, для Князя Черногорского (в Черногорию) и для Княгини Александры Иосифовны в Татое (в Греции), – за границу: в Софию, Тырново, Систово и Рущук (в Болгарии), Старый Иерусалим, Константинополь, Карлсбад (в Австрии) и др.
Высочайшие особы, прибывая в Ярославль, всегда посещали колокололитейный завод Товарищества Оловянишникова. Так, в 1823 году 24 августа завод посетил император Александр Павлович; в 1831 г. 13 ноября – принц Петр Георгиевич Ольденбургский; в 1834 г. 7 октября и 1841 году 11 мая – император Николай Павлович; в 1837 г. 10 мая – государь цесаревич, великий князь Александр Николаевич, в 1850 г. 7 августа – великие князья Николай Николаевич и Михаил Николаевич; в 1858 г. 15 января – император Александр И, а в 1868 г. 14 мая – великий князь Алексей Александрович.
С 1882 года завод стал вырабатывать колокола, стремясь не только к одной благозвучности, но также и определенного тона, подбирая целые звоны того или другого аккорда. Этим подбором лично руководил известный протоиерей о. Аристарх Израилев, о котором мы уже упоминали выше. Главным мастером на заводе с 1868 года состоял Игнатий Веревкин; с 1905 года состоит его сын Иван Веревкин.
На Московской Всероссийской выставке 1886 г. за свое изделие завод получил высшую награду – Государственный Герб.
На последней Всемирной Парижской выставке завод экспонировал звон в количестве 22 колоколов, составляющий две октавы. Исполнение пьес на них привлекало массу слушателей; оно производилось при помощи соответственно устроенных клавишей, так что каждому знакомому с нотами представлялась возможность играть на колоколах.
В 1903 году на Промышленной сельскохозяйственной выставке в Ярославле завод вновь экспонировал 30 колоколов, подобранных по нотам, и получил высшую награду.
Завод принимал также участие и на иностранных выставках: в Новом Орлеане, 1885 года; в Париже, 1889 года; в Чикаго, 1893 года, и др., где всегда получал награды.
Что касается украшений, то на мелких колоколах завод их не ставит, так как этим лишь затемняется звук, но для больших колоколов, на которых украшения не отражаются на звуке, имеется богатый и разнообразный набор рисунков.
Заимствованное за границей применение колоколов для богослужения разрослось и окрепло на русской почве, и нет места в России, где стройный и мощный звон колокола, то веселый и радостный, то печальный и торжественный, не возвещал бы людям о ином мире, о иных заботах и радостях.
Сохранение и правильная эксплуатация колоколов
Заканчивая настоящий очерк, считаем не лишним сказать несколько слов по поводу периодических осмотров при церквах колоколов и их языков.
До сих пор такие осмотры почти нигде не производились, а между прочим это очень важно для сохранения целости колоколов и сохранения церковных и общественных средств.
Приходилось наблюдать, что повешенный колокол не обращал на себя ничье внимание до тех пор, пока он, вдруг, начинал звонить с изменившимся звуком. Тогда колокол привлекал внимание прихода, и он осматривался; – но поправить его, в большинстве случаев в это время бывает уже поздно. Колокол оказывается разбитым и совсем непригодным для звона.
Обвиняют тогда заводчика, отлившего якобы дурной, непрочный колокол. Но вина в большинстве случаев не заводчика, изготовившего колокол. Объяснение случившемуся весьма простое: язык висел неправильно, что и послужило причиной разбития колокола. Если бы, своевременно, замечена была неправильность в подвеске языка, и он был бы перевешен, то ничего бы неприятного не случилось.
Принято тщательно сохранять всякое церковное имущество. А церковный колокол – разве он не такое же имущество церкви?
Два раза в своей жизни колокол интересует приход. Радостное событие в жизни прихода создает он, когда его подвешивают на колокольню, и грустное, когда прихожане услышат звук треснувшего колокола. А в промежуток между этими событиями поинтересовался ли кто-либо посмотреть сознательно – как висит язык у колокола?
Для прочности колокола язык надо подвесить так, чтобы середина ядра языка ударялась в боевую точку А колокола
Лица, близко стоящие к церкви, время от времени должны заглядывать на колокольню, и внимательно осматривать, как висит колокол и как подвешен к нему язык, в случае неправильности нужно немедленно распорядиться приостановить звон до исправления.
Язык у колокола должен висеть так, как указано на прилагаемом рисунке, т.е. середина ядра языка должна ударять в край колокола не ниже и не выше. Если он ударяет выше или ниже, то он бьет по более слабой части колокола, так как самая утолщенная часть колокола – это его край.
Этот случай, наиболее часто встречающийся в практике. Другой случай это тот, когда в край колокола бьет не середина ядра, а более высокая его часть; так как иногда профиль ядра бывает таков, что даже и при опущенном языке он ударяет в край колокола, и на первый взгляд как будто удары правильны, но сила удара при подобной подвеске языка значительно более, чем это должно быть.
Для каждого веса колокола существует определенный вес языка, а благодаря опустившемуся языку, сила удара более, что и повлечет разбитие.
Изредка разбивается колокол и от усиленного звона при правильно подвешенном языке. Здесь мы можем рекомендовать не звонить из-под ноги в колокола, начиная с 50 пуд[ов] веса и ниже. Звон из-под ноги гораздо сильнее, чем при ударах от руки.
Также нельзя допускать, чтобы в колокола звонили двое или более, взявшись за веревку, внутри или снаружи с противоположных сторон, и из всех сил тянущих язык по очереди к себе.
Кроме опасности разбитых колоколов при подобном способе звона получается звук совершенно неправильный. Тянущие веревку с языком никогда точно друг против друга не встанут, и удары языка придутся в разные места, не давая звука и обивая все края колокола.
Сам колокол не должен прикасаться ни к каким предметам, могущим задержать – заглушить звук, так как плотное прикрепление твердого предмета к колоколу ведет к разбитию его.
Как пример подобного можем указать на практикуемую распорку бревнами колокола, чтобы он не качался. Хотя распорка была бы укреплена и очень высоко, все равно колокол разобьется. В данном случае причина, ведущая колокол к разрушению, та, что колокол, лишен нормальной вибрации, которая вызывается ударом языка.
Свободно висящий колокол при ударе в него языком так сказать пружинит, отдаваясь немного в бок от удара. Но мертво же повешенный колокол не в состоянии оттолкнуться от удара языка и вследствие этого скорое разбитие.
Вот все те главные причины, когда колокол без умысла со стороны звонаря разбивается. Если бы взять за правило, хотя бы раз в месяц сознательно осматривать подвеску колокола и языка, то можно быть вполне уверенным, что колокол прослужит бесконечное число лет.
Таблица 1. Вес, диаметр, высота колоколов и вес языков к ним
Вес колокола | Нижний диаметр колокола в аршинах и вершках | Высота колокола с маткой в аршинах и вершках | Вес языка | ||||||||||||
1500 | пуд. | 4 | арш. | 10 | вер. | 4 | арш. | 11 | вер. | 46 | пуд. | – | ф. | ||
1400 | пуд. | 4 | арш. | 8 1/2 | вер. | 4 | арш. | 10 | вер. | 43 | пуд. | – | ф. | ||
1300 | пуд. | 4 | арш. | 7 1/2 | вер. | 4 | арш. | 9 | вер. | 40 | пуд. | – | ф. | ||
1200 | пуд. | 4 | арш. | 6 | вер. | 4 | арш. | 7 1/2 | вер. | 37 | пуд. | – | ф. | ||
1100 | пуд. | 4 | арш. | 4 1/2 | вер. | 4 | арш. | 6 | вер. | 34 | пуд. | – | ф. | ||
1000 | пуд. | 4 | арш. | 3 1/4 | вер. | 4 | арш. | 4 | вер. | 31 | пуд. | – | ф. | ||
950 | пуд. | 4 | арш. | 1/2 | вер. | 4 | арш. | 2 | вер. | 29 | пуд. | – | ф. | ||
900 | пуд. | 3 | арш. | 15 3/4 | вер. | 4 | арш. | 1 | вер. | 28 | пуд. | – | ф. | ||
850 | пуд. | 3 | арш. | 15 | вер. | 4 | арш. | – | вер. | 27 | пуд. | – | ф. | ||
800 | пуд. | 3 | арш. | 14 | вер. | 3 | арш. | 15 | вер. | 26 | пуд. | – | ф. | ||
750 | пуд. | 3 | арш. | 13 | вер. | 3 | арш. | 14 | вер. | 25 | пуд. | – | ф. | ||
700 | пуд. | 3 | арш. | 11 1/2 | вер. | 3 | арш. | 12 | вер. | 24 | пуд. | – | ф. | ||
650 | пуд. | 3 | арш. | 10 3/4 | вер. | 3 | арш. | 11 | вер. | 21 | пуд. | – | ф. | ||
600 | пуд. | 3 | арш. | 10 | вер. | 3 | арш. | 10 | вер. | 20 | пуд. | – | ф. | ||
550 | пуд. | 3 | арш. | 8 1/4 | вер. | 3 | арш. | 9 | вер. | 19 | пуд. | – | ф. | ||
500 | пуд. | 3 | арш. | 7 1/2 | вер. | 3 | арш. | 8 | вер. | 18 | пуд. | – | ф. | ||
450 | пуд. | 3 | арш. | 5 1/2 | вер. | 3 | арш. | 6 | вер. | 16 | пуд. | – | ф. | ||
400 | пуд. | 3 | арш. | 4 | вер. | 3 | арш. | 5 | вер. | 15 | пуд. | – | ф. | ||
350 | пуд. | 3 | арш. | 2 1/2 | вер. | 3 | арш. | 3 | вер. | 13 | пуд. | – | ф. | ||
300 | пуд. | 2 | арш. | 15 3/4 | вер. | 3 | арш. | – | вер. | 12 | пуд. | – | ф. | ||
270 | пуд. | 2 | арш. | 13 | вер. | 2 | арш. | 14 | вер. | 11 | пуд. | – | ф. | ||
250 | пуд. | 2 | арш. | 12 | вер. | 2 | арш. | 12 1/2 | вер. | 10 | пуд. | – | ф. | ||
220 | пуд. | 2 | арш. | 10 | вер. | 2 | арш. | 10 1/2 | вер. | 9 | пуд. | – | ф. | ||
200 | пуд. | 2 | арш. | 9 3/8 | вер. | 2 | арш. | 10 | вер. | 8 | пуд. | – | ф. | ||
180 | пуд. | 2 | арш. | 7 1/2 | вер. | 2 | арш. | 8 | вер. | 7 | пуд. | – | ф. | ||
150 | пуд. | 2 | арш. | 6 1/4 | вер. | 2 | арш. | 6 1/2 | вер. | 6 | пуд. | – | ф. | ||
130 | пуд. | 2 | арш. | 3 1/2 | вер. | 2 | арш. | 4 | вер. | 5 | пуд. | 20 | ф. | ||
120 | пуд. | 2 | арш. | 2 1/2 | вер. | 2 | арш. | 3 | вер. | 5 | пуд. | – | ф. | ||
100 | пуд. | 2 | арш. | 1 1/2 | вер. | 2 | арш. | 2 1/2 | вер. | 4 | пуд. | – | ф. | ||
90 | пуд. | 1 | арш. | 14 3/4 | вер. | 1 | арш. | 15 1/2 | вер. | 3 | пуд. | 20 | ф. | ||
80 | пуд. | 1 | арш. | 14 1/4 | вер. | 1 | арш. | 15 | вер. | 3 | пуд. | 10 | ф. | ||
70 | пуд. | 1 | арш. | 14 | вер. | 1 | арш. | 14 3/4 | вер. | 3 | пуд. | – | ф. | ||
60 | пуд. | 1 | арш. | 12 | вер. | 1 | арш. | 13 | вер. | 2 | пуд. | 30 | ф. | ||
50 | пуд. | 1 | арш. | 9 1/4 | вер. | 1 | арш. | 11 1/2 | вер. | 2 | пуд. | 20 | ф. | ||
40 | пуд. | 1 | арш. | 8 | вер. | 1 | арш. | 9 3/4 | вер. | 2 | пуд. | – | ф. | ||
30 | пуд. | 1 | арш. | 5 | вер. | 1 | арш. | 7 1/4 | вер. | 1 | пуд. | 20 | ф. | ||
25 | пуд. | 1 | арш. | 4 3/4 | вер. | 1 | арш. | 6 | вер. | 1 | пуд. | 10 | ф. | ||
20 | пуд. | 1 | арш. | 2 1/2 | вер. | 1 | арш. | 3 1/2 | вер. | 1 | пуд. | – | ф. | ||
15 | пуд. | 1 | арш. | – | вер. | 1 | арш. | 2 | вер. | – | пуд. | 30 | ф. | ||
12 | пуд. | – | арш. | 14 3/4 | вер. | – | арш. | 16 1/2 | вер. | – | пуд. | 24 | ф. | ||
10 | пуд. | – | арш. | 14 1/4 | вер. | – | арш. | 15 1/2 | вер. | – | пуд. | 20 | ф. | ||
9 | пуд. | – | арш. | 13 3/4 | вер. | – | арш. | 14 3/4 | вер. | – | пуд. | 18 | ф. | ||
8 | пуд. | – | арш. | 13 1/4 | вер. | – | арш. | 14 1/2 | вер. | – | пуд. | 16 | ф. | ||
7 | пуд. | – | арш. | 12 1/4 | вер. | – | арш. | 14 1/2 | вер. | – | пуд. | 14 | ф. | ||
6 | пуд. | – | арш. | 12 | вер. | – | арш. | 13 | вер. | – | пуд. | 12 | ф. | ||
5 | пуд. | – | арш. | 11 1/4 | вер. | – | арш. | 12 1/4 | вер. | – | пуд. | 10 | ф. | ||
4 | пуд. | – | арш. | 10 3/4 | вер. | – | арш. | 11 1/2 | вер. | – | пуд. | 8 | ф. | ||
3 | пуд. | 20 | ф. | – | арш. | 10 | вер. | – | арш. | 10 3/4 | вер. | – | пуд. | 7 | ф. |
3 | пуд. | – | ф. | – | арш. | 9 1/2 | вер. | – | арш. | 10 | вер. | – | пуд. | 6 | ф. |
2 | пуд. | 20 | ф. | – | арш. | 8 3/4 | вер. | – | арш. | 10 | вер. | – | пуд. | 5 | ф. |
2 | пуд. | – | ф. | – | арш. | 8 1/4 | вер. | – | арш. | 9 | вер. | – | пуд. | 4 | ф. |
1 | пуд. | 30 | ф. | – | арш. | 7 3/4 | вер. | – | арш. | 8 3/4 | вер. | – | пуд. | 3 1/2 | ф. |
1 | пуд. | 20 | ф. | – | арш. | 7 1/2 | вер. | – | арш. | 7 3/4 | вер. | – | пуд. | 3 | ф. |
1 | пуд. | – | ф. | – | арш. | 6 3/4 | вер. | – | арш. | 7 1/4 | вер. | – | пуд. | 2 | ф. |
– | пуд. | 35 | ф. | – | арш. | 6 1/4 | вер. | – | арш. | 6 1/2 | вер. | – | пуд. | 1 3/4 | ф. |
– | пуд. | 30 | ф. | – | арш. | 6 | вер. | – | арш. | 6 1/2 | вер. | – | пуд. | 1 1/2 | ф. |
– | пуд. | 25 | ф. | – | арш. | 5 1/4 | вер. | – | арш. | 6 | вер. | – | пуд. | 1 1/4 | ф. |
– | пуд. | 20 | ф. | – | арш. | 5 | вер. | – | арш. | 5 1/2 | вер. | – | пуд. | 1 | ф. |
Таблица 2. Подбор колоколов для цельного звона822
Звон в 2000 п. | Звон в 2000 п. | Звон в 2000 п. | Звон в 1050 п. | ||||||||
Вес 12 колоколов | Тон минор | Вес 11 колоколов | Тон мажор | Вес 11 колоколов | Тон мажор | Вес 11 колоколов | Тон мажор | ||||
Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | ||||
1000 | – | Си | 1000 | – | До | 1000 | – | До | 500 | – | Ми-бем. |
500 | – | Ре | 550 | – | Ми | 300 | – | Фа | 250 | – | Соль |
250 | – | Фа-диез | 200 | – | Соль | 150 | – | Ля | 120 | – | Си-бем. |
100 | – | Си | 100 | – | До | 100 | – | До | 50 | – | Ми-бем. |
50 | – | Ре | 50 | – | Ми | 40 | – | Фа | 30 | – | Соль |
25 | – | Фа-диез | 30 | – | Соль | 25 | – | Ля | 18 | – | Си-бем. |
15 | – | Си | 12 | – | До | 12 | – | До | 7 | – | Ми-бем. |
9 | – | Ре | 8–7 | – | Ми | 5 | – | Фа | 3 | 20 | Соль |
1–3 | 20 | Фа-диез | 4–3 | 20 | Соль | 2 | 20 | Ля | 2 | – | Си-бем. |
2 | – | Си | 1 | – | До | 1 | 30 | До | 1 | – | Ми-бем. |
1 | – | Ре | 1 | – | Ми | – | 35 | Фа | – | 25 | Соль |
– | 30 | Фа-диез |
Звон в 900 п. | Звон в 875 п. | Звон в 775 п. | Звон в 725 п. | ||||||||
Вес 11 колоколов | Тон мажор | Вес 10 колоколов | Тон мажор | Вес 11 колоколов | Тон мажор | Вес 10 колоколов | Тон мажор | ||||
Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | ||||
400 | – | Ре | 500 | – | Ми-бем. | 350 | – | Ми-бем. | 350 | Ми-бем. | |
250 | – | Соль | 180 | – | Ля-бем. | 200 | – | Соль | 180 | – | Ля-бем. |
120 | – | Си | 100 | – | До | 120 | – | Си-бем. | 100 | – | До |
50 | – | Ре | 50 | – | Ми-бем. | 50 | – | Ми-бем. | 50 | – | Ми-бем. |
30 | – | Соль | 10 | – | Ля-бем. | 30 | – | Соль | 20 | – | Ля-бем. |
15 | – | Си | 12 | – | До | 18 | – | Си-бем. | 12 | – | До |
9 | – | Ре | 7 | – | Ми-бем. | 7 | – | Ми-бем. | 7 | – | Ми-бем. |
3 | 20 | Соль | 2 | 20 | Ля-бем. | 3 | 20 | Соль | 2 | 20 | Ля-бем. |
2 | – | Си | 1 | 30 | До | 2 | – | Си-бем. | 1 | 30 | До |
1 | 10 | Ре | 1 | – | Ми-бем. | 1 | – | Ми-бем. | 1 | – | Ми-бем. |
– | 25 | Соль | – | 25 | Соль | ||||||
Звон в 640 п. | Звон в 600 п. | Звон в 500 п. | Звон в 450 п. | ||||||||
Вес 10 колоколов | Тон мажор | Вес 10 колоколов | Тон мажор | Вес 10 колоколов | Тон мажор | Вес 10 колоколов | Тон мажор | ||||
Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | ||||
300 | – | Фа | 300 | – | Фа | 250 | – | Ми-бем. | 250 | Ми-бем. | |
150 | – | Ля | 150 | – | Си-бем. | 120 | – | Соль | 100 | – | Ля-бем. |
100 | – | До | 70 | – | Ре | 50 | – | Си-бем. | 50 | – | До |
40 | – | Фа | 40 | – | Фа | 30 | – | Ми-бем. | 25 | – | Ми-бем. |
25 | – | Ля | 18 | – | Си-бем. | 15 | – | Соль | 15 | – | Ля-бем. |
12 | – | До | 9 | – | Ре | 9 | – | Си-бем. | 7 | – | До |
5 | – | Фа | 5 | – | Фа | 3 | 20 | Ми-бем. | 4 | – | Ми-бем. |
2 | 20 | Ля | 2 | – | Си-бем. | 2 | – | Соль | 2 | – | Ля-бем. |
1 | 30 | До | 1 | – | Ре | 1 | – | Си-бем. | 1 | – | До |
– | 35 | Фа | – | 35 | Фа | – | 25 | Соль | – | 30 | |
Звон в 410 п. | Звон в 405 п. | Звон в 380 п. | Звон в 300 п. | ||||||||
Вес 10 колоколов | Тон мажор | Вес 10 колоколов | Тон мажор | Вес 9 колоколов | Тон мажор | Вес 9 колоколов | Тон мажор | ||||
Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | ||||
200 | – | Соль | 200 | – | Соль | 180 | – | Ля-бем. | 150 | Си-бем. | |
100 | – | До | 90 | – | Си | 100 | – | До | 60 | – | Ре |
50 | – | Ми | 50 | – | Ре | 50 | – | Ми-бем. | 50 | – | Фа |
30 | – | Соль | 30 | – | Соль | 20 | – | Ля-бем. | 18 | – | Си-бем. |
12 | – | До | 15 | – | Си | 12 | – | До | 9 | – | Ре |
7 | – | Ми | 9 | – | Ре | 7 | – | Ми-бем. | 5 | – | Фа |
4–3 | 20 | Соль | 3 | 20 | Соль | 2 | 20 | Ля-бем. | 2 | – | Си-бем. |
1 | 30 | До | 2 | – | Си | 1 | – | До | 1 | – | Ре |
1 | – | Ми | 1 | 10 | Ре | 1 | – | Ми-бем. | – | 35 | Фа |
– | 30 | Соль | – | 25 | Соль | ||||||
Звон в 235 п. | Звон в 210 п. | Звон в 210 п. | Звон в 210 п. | ||||||||
Вес 9 колоколов | Тон мажор | Вес 9 колоколов | Тон минор | Вес 9 колоколов | Тон минор | Вес 9 колоколов | Тон мажор | ||||
Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | ||||
120 | – | Си-б. | 100 | – | Си | 100 | – | Си | 100 | До | |
50 | – | Ми-б. | 50 | – | Ре | 50 | – | Ми | 50 | – | Ми |
30 | – | Соль | 25 | – | Фа-д. | 30 | – | Соль | 30 | – | Соль |
18 | – | Си-б. | 15 | – | Си | 15 | – | Си | 12 | – | До |
7 | – | Ми-б. | 9 | – | Ре | 7 | 20 | Ми | 8–7 | – | Ми |
3 | 20 | Соль | 4 | – | Фа-д. | 3 | 20 | Соль | 4–3 | 20 | Соль |
2 | – | Си-б. | 2 | – | Си | 2 | – | Си | 1 | 30 | До |
1 | – | Ми-б. | 1 | – | Ре | 1 | – | Ми | 1 | – | Ми |
– | 25 | Соль | – | 30 | Фа-д. | – | 25 | Соль | – | 30 | Соль |
Звон в 185 п. | Звон в 110 п. | Звон в 110 п. | Звон в 100 п. | ||||||||
Вес 8 колоколов | Тон мажор | Вес 8 колоколов | Тон минор | Вес 8 колоколов | Тон мажор | Вес 8 колоколов | Тон мажор | ||||
Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | ||||
100 | – | До | 50 | – | Ми | 50 | – | Ре | 50 | Ми | |
40 | – | Фа | 30 | – | Соль | 30 | – | Соль | 20 | – | Ля |
25 | – | Ля | 15 | – | Си | 15 | – | Си | 12 | – | До-д. |
12 | – | До | 7 | 20 | Ми | 9 | – | Ре | 7 | – | Ми |
5 | – | Фа | 3 | 20 | Соль | 3 | 20 | Соль | 3 | – | Ля |
2 | 20 | Ля | 2 | – | Си | 2 | – | Си | 1 | 20 | До-д. |
1 | 30 | До | 1 | – | Ми | 1 | 10 | Ре | 1 | – | Ми |
– | 30 | Фа | – | 25 | Соль | – | 25 | Соль | – | 25 | Ля |
Звон в 62 п. | Звон в 60 п. | Звон в 56 п. | Звон в 48 п. | ||||||||
Вес 7 колоколов | Тон мажор | Вес 7 колоколов | Тон минор | Вес 7 колоколов | Тон мажор | Вес 7 колоколов | Тон мажор | ||||
Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | ||||
30 | – | Соль | 25 | – | Фа-д. | 30 | – | Соль | 20 | Ля-бем. | |
15 | – | Си | 15 | – | Си | 12 | – | До | 12 | – | До |
9 | – | Ре | 9 | – | Ре | 8–7 | – | Ми | 7 | – | Ми-бем. |
3 | 20 | Соль | 4–3 | 20 | Фа-д. | 4–3 | 20 | Соль | 2 | 20 | Ля-бем. |
1 | – | Си | 3 | – | Си | 1 | 20 | До | 1 | 30 | До |
1 | 10 | Ре | 1 | – | Ре | 1 | – | Ми | 1 | – | Ми-бем. |
– | 25 | Соль | – | 30 | Фа-д. | 1 | 30 | Соль | – | 30 | Ля-бем. |
Звон в 36 п. | Звон в 33 п. | Звон в 30 п. | Звон в 26 п. | ||||||||
Вес 6 колоколов | Тон мажор | Вес 6 колоколов | Тон мажор | Вес 6 колоколов | Тон минор | Вес 6 колоколов | Тон мажор | ||||
Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | ||||
18 | – | Си-б. | 18 | – | Си-б. | 15 | – | Си | 12 | До | |
9 | – | Ре | 7 | – | Ми-б. | 7 | 20 | Ми | 8–7 | – | Ми |
5 | – | Фа | 3 | 20 | Соль | 3 | 20 | Соль | 4–3 | 20 | Соль |
2 | 20 | Си-б. | 2 | – | Си-б. | 2 | – | Си | 1 | 30 | До |
1 | – | Ре | 1 | – | Ми-бем. | 1 | – | Ми | 1 | – | Ми |
– | 35 | Фа | – | 25 | Соль | – | 25 | Соль | – | 30 | Соль |
Звон в 22 п. | Звон в 20 п. | Звон в 32 п. | |||||||||
Вес 6 колоколов | Тон мажор | Вес 6 колоколов | Тон мажор | Вес 6 колоколов | Тон минор | ||||||
Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | Пуд. | ф. | ||||||
12 | – | До | 10 | – | До-д. | 15 | – | Си | |||
5 | – | Фа | 5 | – | Фа-д. | 9 | – | Ре | |||
2 | 20 | Ля | 2 | 20 | Соль-д. | 4–3 | 20 | Фа-д. | |||
1 | 30 | До | 1 | 20 | До-д. | 2 | – | Си | |||
– | 30 | Фа | – | 35 | Фа-д. | 1 | – | Ре | |||
– | 20 | Ля | – | 25 | Соль-д. | – | 30 | Фа-д. |
* * *
Пределы отклонении от указанной пропорции между медью и оловом в колокольном сплаве разумно полагать, исходя из требований благозвучности и долговечности колокола: «Эта пропорция колеблется между 77–80 % меди и 23–20 % олова – такой результат дал неоднократно повто¬ренный химический анализ старых, признанно хороших колоколов» (Bockeler Н. Beitragezur Glochenkunde. – Aachen, 1882. С. 111–112).
Havard, Henry. Les bronses d’art et d’ameublement. Paris, 1897 (LesArts de l’ameublenient). – La page 108–109.
Подобные высокие оценки меди, выплавленной на основанных Демидовыми Невьянском и Колыванском заводах, можно встретить и в зарубежной специальной литературе тех лет: «Лучшая медь – сибирская, или русская» (Bockeler Н. Beitrage zur Glochenkunde. – Aachen, 1882. C. 112).
1083° С.
Температура плазмы в шнуре электрической (вольтовой) дуги при атмосферном давлении и силе тока в несколько ампер составляет 5000–6000° абсолютной шкалы температур.
232° С.
Кислород в колокольной бронзе образует оксиды Си20 и Sn02.
Это ликвация (расслоение металлов в растворе) по плотности (плотность Си = 8,94, Sn = 7,29).
Примерно 1,5%.
Исследования Т.Б. Шашкиной показали, что суммарное количество примесей не должно превышать 1,0%.
Причина хрупкости – снижение пластичности. Оно обусловлено избытком интерметаллида Cu31Sn8 (при содержании Sn > 22%).
«Узкие» формы, которые предшествовали в Европе современной форме колокола, называются улей (или теофилов колокол, по имени монаха Теофила, оставившего описание отливки колоколов такой формы) и сахарная голова (см. рис. 1, 2).
Рис.1 «Улей»
Рис.2 «Сахарная голова»
В звуке европейского колокола современной формы отчетливо ощущается наличие различных частичных тонов. С тех пор, как сложилась эта форма, стали предприниматься попытки объяснить этот акустический феномен. Рассуждения обычно начинались с того, что колокол (см. рис. 3; воспроизводится по: C.Seselschreiber, рукопись, 1524) мысленно делился горизонтальными плоскостями на кольцевые зоны (само по себе подобное деление целесообразно: можно провести аналогию между ним и современным методом конечных элементов, но которому успешно проектируются колокола и анализируется их звучание). Далее предполагалось, что каждая из полученных зон издает отдельный частичный тон. В русле таких представлений лежат суждения, к которым относится данное примечание (начиная со слов «С акустической стороны колокол можно рассматривать как изогнутую круглую пластину...» – см. 9-ый абзац на с. 398). Однако такие представления не соответствуют действительности.
Рис.3. Кольцевые зоны и их тоныˆ Побуждая колокол издавать лишь один частичный тон (например, приставив к его стенке ножку звучащего хроматического камертона, настроенного на такой тон), можно обнаружить, что вибрирует вся стенка колокола, а не одна какая-то ее часть. При этом некоторые ее точки остаются в покое, и для каждого частичного тона расположение этих точек свое. Они сливаются в узловые линии, пролегающие либо в меридианальных направлениях (меридианы покоя), либо параллельно краю колокола (параллели покоя; среди них особое положение занимает параллель, находящаяся в непосредственной близости от края; на рис. 4 она отмечена пунктиром).
Колебание стенки звучащего колокола можно представить себе, как сумму таких эементарных вибраций, называемых модами колебаний. Каждая из них в каждый момент времени имеет определенную амплитуду.
Рис. 4. Звуковые колебания в колоколеˆ Соответственно, звук колокола можно представить, как сумму частичных тонов, каждый из которых порождается одной из мод, причем его интенсивность соответствует амплитуде моды. Все эти частичные тона, представленные в координатах «частота-интенсивность», образуют акустический спектр колокола (см. рис. 5). В продолжение звучания колокола он меняется: интенсивность частичных тонов понижается и притом неравномерно, однако частота каждого из них остается постоянной. Называемая Н.И. Оловянишниковым мода колебаний колокола, характеризуемая четырьмя меридианами покоя и отсутствием параллелей покоя («от удара образуются в нем четыре узловых линии»), – лишь одна из мод, возбуждаемых в колоколе ударом языка о его стенку. Описывая далее эксперименты со смычком, Н.И. Оловянишников косвенно указывает на существование мод с шестью и восемью меридианами покоя.
Рис. 5. Акустический спектр колокола
При строгом геометрическом подобии указанное соотношение между размерами колокола и его весом соблюдаются точно.
Если учесть, что (1 1/4)3 = 2, то станет ясно, что при увеличении размеров колокола на четверть его вес увеличивается приблизительно в два раза. Подобным образом объясняется и переход к 150-пудовому колоколу от 100-пудового путем увеличения его размеров на одну седьмую: (1 1/7)3 = 150/100.
Havard, Henry. Les bronses d’art et d’ameublement. Paris, 1897 (LesArts de l’ameublement). – La page 105–106.
См. о нем выше.
Существует точка зрения, согласно которой в качестве монументального пленэрного музыкального инструмента рассматривается колокольня (или звонница) с подбором колоколов (Благовещенская Л.Л. Звонница – музыкальный инструмент // Колокола. История и современность. – М., 1985).
Так называется резкий, краткий звук, который раздается в момент удара языка о стенку колокола. По нему оценивается и йотируется высота звучания колокола. Определяется на слух путем его сравнения со звучанием хроматического камертона, варьируемым до ощущения совпадения высот того и другого звука. Может отсутствовать в акустическом спектре колокола и потому не фиксироваться акустическими приборами – в этом состоит так называемый парадокс основного тона. Объяснение парадокса, получившее наибольшее признание, таково. Источники музыкальных звуков в большинстве своем имеют акустические спектры, в которых есть частичный тон наименьшей высоты, оцениваемый слуховым аппаратом как высота звука в целом, а далее следуют частичные тона с частотами, кратными наименьшей. В акустическом спектре колокола присутствуют несколько таких частотных рядов; в том из них, что соответствует наиболее интенсивным в момент удара частичным тонам, может отсутствовать частота, кратными которой являются все другие частоты этого ряда. Так, в акустическом спектре колокола, приведенном в примечании 310, есть частичные тона с частотами 510, 765, 1020 Гц, кратными частоте 255 Гц, однако частичного тона с этой частотой нет. В таких случаях слух человека, воспитанный музыкальными звуками с «нормальными» спектрами, субъективно дополняет «обедненный» звук недостающим частичным тоном и принимает его высоту за высоту звучания колокола. Неопытный слух, возможно, такого дополнения не совершит и примет за высоту звучания колокола высоту наиболее интенсивного в момент удара частичного тона – в приведенном примере 510 Гц, поэтому два человека, слыша один и тот же КОЛОКОЛ, могут по-разному оценить его высоту – с расхождением в октаву. Как правило, определенный на слух основной тон колокола близок к частичному тону, порождаемому модой колебаний с четырьмя меридианами и одной параллелью покоя (вот почему этот частичный тон именуется примой, более низкий унтертоном, а более высокие обертонами). Нормой считается, когда оба тона – основной и прима – совпадают. Тогда ничего парадоксального в звучании колокола нет. За секунду-другую после удара акустический спектр колокола существенно меняется: частичные тона, наиболее интенсивные в момент удара, уступают в этом качестве другим. Поэтому основной тон колокола, особенно если он не совпадает с одним из частичных, отличается краткостью.
В книге ни здесь, ни в других местах не говорится, какая именно теория имеется в виду и в каких источниках она излагается.
Можно сопоставить этот абзац с утверждением выше, что гармонически созвучные колокола имеют различные профили, не подчиненные геометрическому подобию. Несоблюдение подобия подтверждается таблицей из книги В.С. Кнаббе «Литейное дело» (Библиотека промышленных знаний. – СПб., 1901. Т. 6. Ч. 6. С. 222), где приведены веса и размеры нескольких гармонически подобранных колоколов: у наибольшего из них отношение толщины боевой части к диаметру составляет 1:14, у наименьшего 1:12,5. Таким образом, нельзя утверждать, что этот отношение обусловлено лишь тем, в какое время был отлит колокол.
Исправлено. В оригинале: 1:3.
См.: Chladni E.F.F. Schwingungen einer Glocke und uberhaupt einer gekrummten Flache. – Leipzig, 1802.
Описанные соотношения (см. также 11-й абзац на с. 399) количественно описываются формулой Хладни (Chladni E.F.F. Op. cit.; Weissenback A., Pfundner J. Tonendes Erz. – Graz-Koln, 1961):
Vi=(Ci*d)/D2 *√E/p где Vi – частота одного из частичных тонов, издаваемых колоколом, занимающего i-тое место в их ряду; d – толщина стенки колокола (например, наибольшая, то есть в ударной части); D – его размер (например, наибольший диаметр); р – плотность сплава, из которого отлит колокол; Е – модуль упругости сплава (с этой величиной следует соотносить встречающиеся здесь и в других местах книги слова жесткость и хрупкость); С, – коэффициент пропорциональности.
Сходные суждения издавна и нередко встречаются в кампанологической литературе, в том числе и в тех источниках, которыми мог пользоваться Н.И. Оловянишников при написании своей книги. Однако эти суждения носят умозрительный характер и не сопровождаются количественными данными соответствующих экспериментов, например: «Как показывает опыт, давление [металла] придает колоколу большую плотность» (Sprengel P.R. Der Roth-, Stuck- und Glockengieber. – Berlin, 1770. C. 56; Krunitz J.G. Glocken, Glockenspiel, Glockenturm etc. // Oekonomishe Encyclopedic, Bd. 19. – Berlin, 1780. C. 129; цитируемый текст одинаков в обеих книгах).
Акустический спектр колокола определяется профилем его стенки. Всякое изменение этого профиля, в том числе и подточка стенки, вызывает соответствующие изменения в акустическом спектре колокола. Выработанные многовековой практикой эмпирические приемы коррекции этого спектра без нарушения его общей структуры (см. рис. 6) позволяют достичь лишь незначительного, не более чем на четверть тона, изменения частот некоторых частичных тонов (Amet J. Praktische Glockenkunde. Sempach, 1927; Weissenback A., PfundnerJ. Op. cit.). На эту незначительность, вероятно, и указывает фраза о невозможности исправить добавочные тона (т. е. унтертон и обертоны).
Рис. 6
Точное количественное подтверждение таких наблюдений, могли бы дать диаграммы звукового давления в среде, окружающей звучащий колокол. Однако, по всей вероятности, ко времени написания книги таких диаграмм еще не существовало. О методике и некоторых результатах, относящихся к таким экспериментам см.: Fchroeder H.-J. Optishe Schallfelddarstellung mit Phasen und Amplitudenaufzeishnung // Acustica, v. 13 (1963), pp. 92–108).
Всякая волна, в том числе звуковая, меняет свое направление, пересекая границу раздела двух сред различной плотности. Говоря вообще, любая неоднородность среды искривляет распространение волн и вызывает их рассеяние. Степень рассеяния тем больше, чем выше частота волны. Неоднородность атмосферного воздуха в значительной мере вызывается неравномерностью, с которой земная поверхность и ее покров нагреваются солнечным светом. Наличие в воздухе мелких частиц иной плотности, нежели он, также является фактором неоднородности. С этой точки зрения становятся понятными сведения о том, что низкие частичные тона колокола слышатся дальше, чем высокие, поскольку рассеиваются слабее; что ночью и в мороз звук колокола кажется более сильным, чем днем и в жару, когда атмосфера становится неоднороднее; что снег задерживает звук и что на него также влияют облака, поскольку то и другое вносят неоднородность в атмосферный воздух.
Известна также и другая методика изготовления формы для отливки колокола, когда используется лишь один, но постепенно урезаемый шаблон (см. Кнаббе В.С. Указ. соч.).
Имеется в виду формовочный песок, применяемый в литейном производстве. Относительно природного песка некоторые руководства по колокольному делу предупреждают: его избыток в глине может привести к тому, что внутренняя поверхность литейной формы при ее контакте с жидким сплавом, заливаемым в форму, станет шелушиться, разрушаться, и это испортит отливку (Harzer F. GlockengieBerei. – Weimar, 1854. С. 109).
В разных отечественных источниках по-разному указывается порядок, в котором литейная форма опускается в яму, удаляется фальшивый колокол, и форма ушей приставляется к кожуху (Н.И. Оловянишников называет его рубашкой). В ряде источников описывается изготовление литейной формы в яме, в не на ее берегу, как у Оловянишникова (ср. Бабин 1-й. О русских колоколах // «Горный журнал», 1861, №11; Де Геннин Г.В. Описание уральских и сибирских заводов. – М, 1937; Кнаббе В.С. Указ, соч.; Н.Р. О колоколах // «Московские ведомости», 1850, 27 апр.).
Теофил – монах-бенедиктинец. См. прим. 17.
См.: Подчиненное Н.В. Устройство и установка железной конструкции для привеса колоколов на древней колокольне московского Данилова монастыря. – 1909.
Правильно: 1622 г.
Правильно: 1626 г.
Ореанда – поселок вблизи Ялты в Крыму.
Вес колоколов указан приблизительно. Ниже приводятся веса колоколов и их тоны по хроматическому ряду с погрешностью веса не более чем на 5% (веса даны по возрастанию, аппроксимация – по экспоненциальной кривой): 20 ф. – Ля; 22 ф. – Соль-диез; 25 ф. – Соль; 29 ф. – Фа-диез; 34 ф. – Фа; 1 п. – Ми; 1 п. 7 ф. – Ре–диез; 1 п. 15 ф. – Ре; 1 п. 22 ф. – До-диез; 1 п. 30. – До; 2 п. – Си; 2 п. 12 ф. – Ля-диез; 2 п. 25 ф. – Ля; 3 п. – Соль-диез; 3 п. 20 – Соль; 4 п. 10 ф. – Фа–диез; 5 п. – Фа; 6 п. –Ми; 7 п. 10 ф. – Ре–диез; 8 п. 20 ф. – Ре; 10 п. – До-Диез; 12 п. – До; 14 п. 20 ф. – Си; 17 п. 30 ф. – Ля-диез; 21 п. – Ля; 25 п. – Соль-диез; 30 п. – Соль; 36 п. – Фа-диез; 43 п. – Ми; 52 п. – Ре-диез; 64 п. – Ре; и т. д. (– Ред.).